[发明专利]基于互信息的氧化铝生产蒸发过程数据协调方法及装置

权利要求书

1.一种基于互信息的氧化铝生产蒸发过程数据协调方法，其特征在于，包括：

获取氧化铝蒸发过程中的各测量变量的数据，基于所述各测量变量的数据建立所述各测量变量间的互信息矩阵，基于所述互信息矩阵建立分层数据协调模型；

基于所述分层数据协调模型处理所述各测量变量的数据获得第一协调结果；

所述分层数据协调模型的表达式为：

式中，定义测量数据的样本集表示为X＝[x¹,x²,K,x^m]∈R^n×m，n和m分别表示样本总数和变量维度；表示第i个测量变量的测量数据；/表示测量变量的协调数据集；/表示第i个测量变量的协调数据；/表示第m个测量变量的第n个测量值与协调值之差；H表示机理等式约束；/和/分别表示第i个协调变量和第q个未测变量的变化下限；/和/分别表示第i个协调变量和第q个未测变量的变化上限；M-m表示未测变量的个数；

所述分层数据协调模型包括质量平衡层数据协调模型和热量平衡层数据协调模型；

相应地，基于所述分层数据协调模型处理所述各测量变量的数据获得第一协调结果的具体步骤包括：

基于所述质量平衡层数据协调模型对所述各测量变量的数据进行处理，获得各测量变量的数据的第二协调结果；将所述第二协调结果输入所述热量平衡层数据协调模型获得所述第一协调结果；

基于所述互信息矩阵建立分层数据协调模型的具体步骤包括：

基于所述互信息矩阵建立质量平衡层数据协调模型；

基于所述质量平衡层数据协调模型对各测量变量的数据进行处理并得到第二协调结果；

基于所述第二协调结果建立热量平衡层数据协调模型；

基于所述互信息矩阵建立质量平衡层数据协调模型的具体步骤包括：基于所述互信息矩阵结合各设备的进五效原液流量、进六效原液流量、原液浓度、四闪出料流量和/或四闪出料液浓度建立所述质量平衡层数据协调模型；

和/或，基于所述第二协调结果建立热量平衡层数据协调模型的具体步骤包括：基于所述第二协调结果结合各设备的出口料液温度、出口二次汽温度、新蒸汽流量、蒸发器出口冷凝水温度、新蒸汽温度和/或原液温度建立热量平衡层数据协调模型；

所述质量平衡层数据协调模型的目标函数的表达式为：

其中r(F)表示r(C)表示/和/分别表示一到六效蒸发器、一到三级闪蒸器的出料流量和浓度，/表示物料平衡层中第l个变量的第n个测量值与协调值之差；λ₁和λ₂分别表示各效蒸发器出口料液流量和浓度的权重；

所述热量平衡层数据协调模型的目标函数的表达式为：

其中，表示热平衡层中第m-l个变量的第n个测量值和协调值之差，e表示热平衡层中各设备出口料液温度、出口二次汽温度、蒸发器出口冷凝水温度、新蒸汽流量、原液温度、新蒸汽温度的测量值与协调值之差。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述互信息矩阵的表达式为：

其中，w表示任意两个测量变量之间的互信息。

3.一种基于互信息的氧化铝生产蒸发过程数据协调的装置，包括显示器、处理器以及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～2任一项所述方法的步骤。

4.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～2任一项所述方法的步骤。