基于神经网络的乙烯裂解炉软测量建模与优化的开题报告.docx

基于神经网络的乙烯裂解炉软测量建模与优化的开题报告
一、选题背景及研究意义
乙烯是全球化工、食品包装等行业的重要原料之一，其生产主要依赖于乙烯裂解炉。乙烯裂解炉是一个复杂的化工系统，其性能随着操作条件的变化及时间的推移而发生变化。为了保持乙烯裂解炉的高效稳定运行，需要对炉内的温度、压力、流量等物理参数进行实时监测和优化控制。然而，传统的测量仪器往往受到炉内气体流动、化学反应等复杂因素的影响，测量精度和可靠性较低。因此，研究基于神经网络的乙烯裂解炉软测量建模与优化方法具有重要的理论与实际意义。
二、研究内容及思路
本课题将通过基于神经网络的乙烯裂解炉软测量建模与优化方法，实现对炉内物理参数的准确测量和优化控制。具体来说，研究内容将包括以下几个方面：
1.研究神经网络模型的构建方法，选择适合乙烯裂解炉的神经网络结构和算法，提高模型的精度和可靠性。
2.收集和处理乙烯裂解炉的实时运行数据，包括温度、压力、流量等基本物理参数，并进行初步的数据分析和特征提取。
3.根据收集到的数据，建立基于神经网络的乙烯裂解炉软测量模型，实现对炉内物理参数的准确预测和优化控制。
4.通过建立的软测量模型，实现对乙烯裂解炉的优化控制，优化指标可以是产物质量、能耗、运行稳定性等。
5.对建立的软测量模型进行验证和优化，进一步提高模型的精度和可靠性。同时，对研究方法进行总结和分析，为后续相关研究提供参考。
三、研究计划及方法
本课题以神经网络为核心，结合数据预处理、特征提取和模型验证等多个环节，实现对乙烯裂解炉的软测量建模与优化。具体的研究计划如下：
1.文献综述和研究调研（1个月）：主要针对乙烯裂解炉软测量建模与优化的相关理论、方法、技术及其应用现状进行调研和综述。收集并整理炉内运行数据，建立数据处理与分析平台。
2.神经网络模型设计（2个月）：通过对不同神经网络算法的研究及实验，构建适合乙烯裂解炉的神经网络结构和算法，并设计合适的神经网络模型。
3.数据处理与特征提取（1个月）：从收集到的乙烯裂解炉运行数据中提取重要的特征信息，并进行初步数据清洗和预处理工作。
4.建立软测量模型（2个月）：根据收集到的乙烯裂解炉运行数据，利用神经网络模型建立软测量模型并进行模型验证。
5.优化控制（2个月）：利用软测量模型对乙烯裂解炉进行优化控制，优化炉内物理参数，实现高效稳定运行。
6.模型优化与总结（1个月）：对建立的软测量模型进行优化和验证，总结研究方法和模型应用效果，并撰写毕业论文。
四、研究预期成果
本课题将通过基于神经网络的乙烯裂解炉软测量建模与优化的研究，实现对炉内物理参数的实时准确测量和优化控制。预期取得以下成果：
1.建立适合乙烯裂解炉的神经网络模型，提高炉内物理参数测量与优化的精度和可靠性。
2.实现对乙烯裂解炉的软测量建模和优化控制，提高炉内运行效率和稳定性。
3.研究得出的方法和技术能够在乙烯裂解炉中得到广泛应用，并为其他化工系统的软测量研究提供参考和借鉴。