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基于半监督集成即时学习的橡胶混炼过程门尼黏度软测量研究

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高校化学工程学报 2022年第4期36卷 586-596页

作者：金怀平张燕董守龙杨彪钱斌陈祥光昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 北京理工大学化学与化工学院北京100081

针对工业橡胶混炼过程中门尼黏度标记数据有限,导致模型预测性能受限的问题,提出了一种半监督(SS)集成即时学习(EJIT)高斯过程回归(GPR)软测量方法,称为SSEJITGPR。当查询样本到来时,该方法通过在线迭代学习的方式获取高置信度伪标记样... 详细信息

针对工业橡胶混炼过程中门尼黏度标记数据有限,导致模型预测性能受限的问题,提出了一种半监督(SS)集成即时学习(EJIT)高斯过程回归(GPR)软测量方法,称为SSEJITGPR。当查询样本到来时,该方法通过在线迭代学习的方式获取高置信度伪标记样本,其中使用集成后的即时学习高斯过程回归(JITGPR)模型对非标记样本进行预测,并以集成预测方差作为置信度评价准则。随后,基于伪标记样本扩充后的建模数据库构建多样性的半监督JITGPR基模型。最后,采用有限混合机制实现基模型的自适应集成。与传统门尼黏度软测量方法相比,SSEJITGPR在处理局部过程特征、克服标记样本不足、预测可靠度不高等问题上表现出显著优势,其有效性和优越性通过工业案例进行了验证。

关键词：软测量即时学习半监督学习集成学习高斯过程回归门尼黏度橡胶混炼

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橡胶混炼

橡胶参考资料 1981年第6期 58-64页

作者： J.M.Funt 李长太 Acushnet共同研究和开发公司 New Bedford MA 02742

一引言自从1973年以来,工资和能源的费用急剧增长,为了通过较高的机器生产能力来增进工作效率,同时降低能源需求,而又不损害混炼的质量,这给橡胶加工者带来很大压力。通过实验研究和样机的合理应用,可以节约相当大的费用开支。

关键词：橡胶混炼班伯里密炼机炼胶设备拉伸流动混炼室橡胶机械辊距胶料

基于递推部分最小二乘自适应质量监控策略及其在橡胶混炼过程中的应用

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化工学报 2007年第2期58卷 410-416页

作者：宋凯王海清李平天津大学化工学院天津300072 浙江大学工业控制技术研究所浙江杭州310027

提出一种新的基于递推部分最小二乘(RPLS)算法的自适应在线质量监控策略。利用隐变量选择算法,根据实时采集的现场数据,在不增加计算和存储容量的基础上递推更新RPLS过程监测模型,进而更新Qα控制限,从而使RPLS自适应质量监控系统具有... 详细信息

提出一种新的基于递推部分最小二乘(RPLS)算法的自适应在线质量监控策略。利用隐变量选择算法,根据实时采集的现场数据,在不增加计算和存储容量的基础上递推更新RPLS过程监测模型,进而更新Qα控制限,从而使RPLS自适应质量监控系统具有强时变跟踪特性,能够有效克服传统监测算法Qα无法反映系统时变性的缺点,大大降低了监控系统的误报率和漏报率,提高监控系统性能。并根据橡胶混炼过程特点,将此方法运用于该时变间歇过程质量监控中,取得了满意效果。

关键词：递推部分最小二乘统计质量监控橡胶混炼

橡胶终炼用高分布啮合型转子混炼机理及实验研究

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橡胶终炼用高分布啮合型转子混炼机理及实验研究

作者：肖鑫鑫青岛科技大学

学位级别：硕士

橡胶混炼过程是橡胶加工整个过程的关键环节,对橡胶制品的质量有着至关重要的决定影响,混炼过程一般分为母炼和终炼。终炼与母炼因分工和作用及目的不同,因此其所采用的混炼设备、转子的构型、工艺条件等也相差甚大,特别是终炼时添加的... 详细信息

橡胶混炼过程是橡胶加工整个过程的关键环节,对橡胶制品的质量有着至关重要的决定影响,混炼过程一般分为母炼和终炼。终炼与母炼因分工和作用及目的不同,因此其所采用的混炼设备、转子的构型、工艺条件等也相差甚大,特别是终炼时添加的是母炼后的混炼胶、粉体硫磺和易挥发性促进剂等,对混炼温度要求很严,终炼过程必须严格控制胶料温度;同时因添加的硫磺和促进剂占比较少,故分布混炼尤其重要。现阶段工业化的橡胶终炼工艺生产体系混炼设备主要以开炼机、密炼机为主,密炼机终炼是现阶段效率最高、应用最广泛的终炼设备。因此,研究适合橡胶终炼的密炼机高分布且温升慢的复合型转子,提高混炼胶的均匀性,已成为行业重要的研究课题之一。本课题组研发出了一种适用于橡胶终炼过程的密炼机高分布且温升慢的复合型转子,并开发出了配套终炼工艺技术,实现橡胶密炼机终炼的专业化。本文所做的主要工作如下:(1)研究了橡胶终炼用高分布啮合型转子混炼过程及机理。重点分析了橡胶在密炼机终炼过程中的化学及物理变化过程,阐述了橡胶密炼机终炼过程中的局部高温现象,解释了终炼过程中转子对橡胶物理作用产生的影响,结合试验研究了密炼机橡胶终炼过程中的微观局部预交联机理。(2)设计并试制出了橡胶终炼用高分布啮合型转子及实验平台。利用三维设计软件,对高分布啮合型转子进行了参数化设计,对转子结构参数进行了优化,得到最佳设计参数,确定了转子的设计构型,并进行了试制;同时组装了橡胶终炼用高分布啮合型转子实验平台。(3)利用EDEM离散元模拟软件对橡胶终炼高分布啮合型转子和普通啮合型转子分别进行了模拟仿真。引入混炼胶和硫磺颗粒的材料属性和颗粒大小,分析两转子在模拟过程中颗粒的速度场分布、颗粒运行轨迹、颗粒混合均匀程度等。通过模拟仿真证明了该转子既具有良好的分布混炼性能,又具有终炼过程中温升慢的特点,适合于橡胶终炼。(4)开发了适合橡胶终炼用高分布啮合型转子的终炼工艺技术。通过设置正交实验探究各个终炼工艺核心参数的变化对终炼胶排胶温度、加工特性和物理机械性能的影响规律,确定了最佳终炼填充系数、转子转速和终炼时间等终炼工艺技术核心要素。(5)对橡胶终炼用高分布啮合型转子的混炼特性和三种传统构型转子密炼机以及开炼机的终炼特性进行了实验研究。通过橡胶终炼用高分布啮合型转子和普通啮合型转子的对比实验,探究橡胶终炼用高分布啮合型转子的母炼特性和终炼特性,明确了橡胶终炼用高分布啮合型转子在母炼和终炼中的优势;通过对传统终炼设备终炼胶的排胶温度、加工特性和物理机械性能进行分析,总结不同转子密炼机和开炼机对终炼胶各项性能的影响特点,指导了传统终炼工艺技术和终炼专用转子设计。

关键词：橡胶混炼密炼机转子终炼交联反应离散元

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橡胶混炼过程胶料粘度的在线估计

自动化仪表 2001年第9期22卷 4-6页

作者：孙万田邬齐斌青岛化工学院信息与控制工程学院青岛266042

针对橡胶密炼机混炼胶质量的软测量建模问题 ,研究了适用于MISO软测量模型的一种RBF算法。仿真表明 ,该算法是一种方便。

关键词：橡胶混炼粘度测量软测量 RBF网络多输入单输出系统

基于滑动窗的RPLS在线校正模型在橡胶混炼质量控制过程中的应用

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橡胶工业 2010年第7期57卷 430-434页

作者：陈可娟刘林涛华南理工大学塑料橡胶机械研究室广东广州510641

在传统偏最小二乘法(PLS)建模的基础上,采用滑动窗方法,用递推偏最小二乘法(RPLS)根据在线数据自适应调整PLS混炼模型的结构和参数,建立橡胶混炼质量控制的RPLS在线校正模型。仿真与试验结果显示,该模型能自适应跟踪混炼的过程变化,门... 详细信息

在传统偏最小二乘法(PLS)建模的基础上,采用滑动窗方法,用递推偏最小二乘法(RPLS)根据在线数据自适应调整PLS混炼模型的结构和参数,建立橡胶混炼质量控制的RPLS在线校正模型。仿真与试验结果显示,该模型能自适应跟踪混炼的过程变化,门尼粘度预测误差为±3,符合生产要求。

关键词：橡胶混炼递推偏最小二乘法滑动窗模型仿真

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软测量在橡胶混炼过程建模中的应用

橡胶工业 2007年第5期54卷 297-301页

作者：赵刚李俊马铁军张海广东省机械设备成套公司广东广州510030 广州华工百川科技股份有限公司广东广州510640

介绍软测量技术在橡胶混炼过程中的应用。软测量技术的关键是建模,橡胶混炼过程建模主要有基于机理和基于数据驱动两种方法。由于混炼过程的复杂性,基于机理的建模方法在实际应用中受到限制,仅用于估算或定性分析;而基于数据驱动的建模... 详细信息

介绍软测量技术在橡胶混炼过程中的应用。软测量技术的关键是建模,橡胶混炼过程建模主要有基于机理和基于数据驱动两种方法。由于混炼过程的复杂性,基于机理的建模方法在实际应用中受到限制,仅用于估算或定性分析;而基于数据驱动的建模方法对过程知识要求较低且具有自学习功能,因而得到快速发展。混炼过程模型还受辅助变量、数据预处理的影响,且模型建立后还需进行校正,目前对数据预处理和模型校正的研究还较少。

关键词：软测量橡胶混炼过程建模

机器学习算法在基因功能预测和橡胶混炼控制中的应用

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机器学习算法在基因功能预测和橡胶混炼控制中的应用

作者：陈笋天津大学

学位级别：硕士

机器学习算法在生物识别，化工控制等领域都有着广泛应用。本文提出了新的基于偏最小二乘的改进算法，可以较好的解决生物识别和化工控制领域的3个具体问题：原核生物短编码序列识别，人类snoRNA识别，以及橡胶硬度在线测量。在原核生... 详细信息

机器学习算法在生物识别，化工控制等领域都有着广泛应用。本文提出了新的基于偏最小二乘的改进算法，可以较好的解决生物识别和化工控制领域的3个具体问题：原核生物短编码序列识别，人类snoRNA识别，以及橡胶硬度在线测量。在原核生物短编码序列识别问题上，大多数方法在探测短基因序列上还没有达到理想的效果。因为短编码序列长度较短，其所含的生物信息有限，所以普通的方法难以准确的区分编码和非编码序列。本文提出了一种新的迭代适应性稀疏偏最小二乘算法作为分类器，来研究原核短基因的识别，以提高其识别精度。与传统的基因识别方法，如GeneMarkS, Metagene, Orphelia和Heuristic Approachs等方法相比，本文提出的方法取得更高的识别精度。实验结果也证实本文的算法相对于传统的分类器，如Logistic, RF(随机森林)和KNN（最近邻法），在预测精度方面也有着明显的提高，至少提高了5.90%。 SnoRNA(small nucleolar RNA)在真核生物中普遍存在，在本文中，我们提出了一种快速友好的方法来加快人类snoRNAs的识别。在算法上，我们集合弹性网络和稀疏偏最小二乘算法的优势，提出了ESDA算法。通过与其他算法的对比，可以确认ESDA的有效性。相比于SnoReport，本文提出的方法不仅精度提高，而且简洁性和计算速度上均有优势。此外，我们将ESDA和其他一些著名的分类器如RF(随机森林)，DWD(距离加权分类)，SVM(支持向量机)进行对比，预测准确度最高可以提高25.1%。橡胶生产过程监控由于时变性的影响而变得复杂。本文提出一种橡胶硬度的在线测量方法，采用了核偏最小二乘模型，根据Q统计量不断更新模型，从而得到精确的橡胶硬度值，保证了橡胶的质量。本方法采用的监控报警装置可以减少安全隐患。

关键词：原核基因机器学习编码区识别分类算法 SnoRNA 橡胶混炼

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橡胶混炼技术创新及产业化应用

橡胶科技 2021年第11期19卷 525-533页

作者：唐帆聂卫云路丽珠胡浩安徽世界村新材料有限公司安徽马鞍山243000 安徽世界村智能装备有限公司安徽马鞍山243000 北京橡胶工业研究设计院有限公司北京100143

橡胶混炼作为橡胶制品生产过程中重要的环节之一,直接影响混炼胶的加工性能及橡胶制品的综合性能和使用寿命。介绍橡胶混炼的发展历程,以及橡胶混炼技术创新进展,包括干法混炼(间歇式混炼和连续式混炼)和湿法混炼的技术创新进展。分析... 详细信息

橡胶混炼作为橡胶制品生产过程中重要的环节之一,直接影响混炼胶的加工性能及橡胶制品的综合性能和使用寿命。介绍橡胶混炼的发展历程,以及橡胶混炼技术创新进展,包括干法混炼(间歇式混炼和连续式混炼)和湿法混炼的技术创新进展。分析干法混炼和湿法混炼的产业化应用情况。与干法混炼相比,湿法混炼目前以研究为主,产业化应用较少但技术优势更明显。指出未来橡胶混炼将向集成化、连续化、清洁化、智能化方向发展。

关键词：橡胶混炼干法混炼湿法混炼设备产业化应用