第48卷第3期2023年6月广西大学学报(自然科学版)JournalofGuangxiUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.48No.3Jun.2023收稿日期:2022-12-26;修订日期:2023-04-25基金资助:国家自然科学基金项目(61763001)通讯作者:蒙艳玫(1963—),女,广西南宁人,广西大学教授,博士生导师,博士;E-mail:gxu_mengyun@163.com。引文格式:蒙艳玫,李济钦.基于DTCNKELM的制糖过程建模与优化[J].广西大学学报(自然科学版),2023,48(3):579-593.DOI:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2023.0579基于DTCNKELM的制糖过程建模与优化蒙艳玫*,李济钦(广西大学机械工程学院,广西南宁530004)摘要:吨蔗能耗和蔗糖色值是制糖过程中两个重要的工艺指标,然而目前这两个指标均无法在线获取。此外,当生产状况发生变化时,依靠人工经验进行参数设定难以获得稳定的生产质量。为了解决这两个问题,提出一种融合深度时间卷积网络和核极限学习机的数据驱动建模方法,实现了2个工艺指标的在线预测。此外,在数据驱动模型的基础上,构建了工艺指标优化模型,并采用改进的麻雀搜索算法进行迭代计算,实现了2个工艺指标的优化。计算实验结果表明:所提出模型的预测可决系数均超过0.9,并与其他4种模型相比具有更高的预测精度。此外,通过求解工艺指标优化模型,优化后的吨蔗能耗降低了1.47%,蔗糖色值降低了2.57%,2个指标得到了较大的改善。关键词:制糖;数据驱动建模;深度时间卷积网络;核极限学习机;改进的麻雀搜索算法中图分类号:TP391.9文献标识码:A文章编号:1001-7445(2023)03-0579-15ModelingandoptimizationofsugarproductionprocessbasedonDTCNKELMMENGYanmei*,LIJiqin(SchoolofMechanicalEngineering,GuangxiUniversity,Nanning530004,China)Abstract:Energyconsumptionpertonofsugarcaneandsucrosecolorvaluearetwoimportantprocessindicatorsinsugarproduction.Unfortunately,theseindicatorsarenotcurrentlyavailableinreal-time.Additionally,relyingonmanualexperienceforparametersettingsmakesitdifficulttoachievestableproductionqualitywhenproductionconditionschange.Toaddresstheseissues,adata-drivenmodelingapproachisproposed,whichintegratesdeeptemporalconvolutionalnetworkandkernelextremelearningmachinetoenableonlinepredictionofthetwoprocessindicators.Additionally,aprocessindicatoroptimizationmodelisconstructedbasedonthedata-drivenmodel,andanimprovedsparrowsearchalg...
