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现代检测技术 第一节 软测量技术 一、软测量技术的概念 软测量（Soft-sensing）技术 也称为软仪表（Soft Sensor）技术 检测原理 :利用易测的变量 ,依据这些易测变量与难以直接测量的待测变量 ,之间的数学关系（软测量模型） ,通过各种数学计算和估计方法以实现对待测变量的测量 第一节 软测量技术 二、软测量技术的实现方法 辅助变量的选择 包括变量的类型、数目和测点位置等三个相互关联的方面 辅助变量的选择要基于对对象的机理分析和实际工况的了解 第一节 软测量技术 一般应符合如下若干原则 适用性 灵敏性 特异性 准确性 鲁棒性 第一节 软测量技术 测量数据的处理 测量数据的处理一般包括测量误差处理和测量数据变换两部分 软测量模型的建模 表征辅助变量和主导变量之间的数学关系称为软测量模型，它是软仪表的核心 第一节 软测量技术 基于回归分析的软测量技术 回归分析是一种基于最小二乘原理的数据处理方法 有线性回归分析和非线性回归分析两大类 工程中最常用是多元线性回归 基于神经网络的软测量技术 基于人工神经网络的软测量可在不具备对象的先验知识的条件下根据对象的输入输出数据直接建模 并能适用于高度非线性和严重不确定性系统 第一节 软测量技术 采用人工神经网络进行软测量建模形式 第一节 软测量技术 软仪表的校正 软测量模型结构优化 模型参数修正 第一节 软测量技术 三、软测量技术应用举例 气力输送固相流量的软测量 差压-速度法 第一节 软测量技术 差压-浓度法 第一节 软测量技术 过程控制中的推断控制 * 控制科学与工程学系 * 控制科学与工程学系 y y u e u e y ? $ y 对象 神经网络模型 (a) 对象 神经网络模型 常规模型 模型参数 (b) 基于神经网络的软测量 软测量 模型 V g D P t m s 差压-速度法技术路线 输送气流速度 软测量模块 固相流量 软测量模块 D P t b s m s V g 差压-浓度法技术路线 控制器 过程系统 软仪表 (估计器) + 校正 _ 反馈推断控制系统 * 控制科学与工程学系