(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111437280.9 (22)申请日 2021.11.29 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114093433 A (43)申请公布日 2022.02.25 (73)专利权人 江南大学 地址 214122 江苏省无锡市滨湖区蠡湖大 道1800号 (72)发明人 栾小丽　薛为　赵顺毅　倪雨青　 刘飞　 (74)专利代理 机构 苏州市中南伟业知识产权代 理事务所(普通 合伙) 32257 专利代理师 李柏柏 (51)Int.Cl. G16C 20/10(2019.01)G06F 30/20(2020.01) (56)对比文件 CN 1089580 32 A,2018.12.07 JP 2015219714 A,2015.12.07 CN 113370208 A,2021.09.10 石章松.水 下纯方位目标跟踪中的观测器 机 动航路对定位精度影响分析. 《电光与控制》 .2009,第16卷(第0 6期),第5 -8+19页. 江浩等.一种基 于数据驱动的无模型滑模预 测控制. 《电光与控制》 .2020,第27 卷(第05期), 第30-35页. 徐春梅等.飞行仿真转台模糊神经网络补偿 的复合控制. 《系统仿真学报》 .20 08,(第01期), 第139-142页. 审查员 杜兴批 (54)发明名称 基于观测器的精馏过程单吨能耗预报精度 评价方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种基于观测器的精馏过程单 吨能耗预报精度评价方法， 包括 建立精馏过程的 状态空间模 型， 基于状态空间模 型得到模型预测 值， 同时获取精馏过程的观测值； 基于观测值和 模型预测值确定状态估计手段， 从而得到状态变 量的估计值； 根据状态变量的估计值， 结合精馏 过程机理， 得到精馏过程单吨能耗预报值； 利用 预先确定的单吨能耗预报精度观测器对单吨能 耗预报值进行评价， 其中单吨能耗预报精度观测 器基于预先求解得到的单吨能耗预报性能指标 函数确定。 本发 明能够实时且灵敏的反应精馏过 程单吨能耗预报精度， 并且还可以适用于不同的 精馏过程对象， 还可 以适用于不同的环境， 使得 观测到的性能结果可以跨越不同的精馏过程对 象仍然具有实用性。 权利要求书6页 说明书12页 附图2页 CN 114093433 B 2022.05.13 CN 114093433 B 1.一种基于观测器的精馏过程单吨能耗预报精度评价方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 建立精馏过程的状态空间模型， 基于所述状态空间模型得到模型预测值， 同时获取精 馏过程的观测值； 基于观测值和模型预测值确定状态估计手段， 从而得到状态变量的估计值， 其中基于 观测值和模型 预测值确定状态估计 手段如下： 其中， An和Cn为系统矩阵， n为时刻， 为模型预测值， yn为观测值， 为状态变量的估计 值， Kn为状态估计增益， Qn‑1为过程噪声协方差， Rn为观测噪声的协方差， Pn为真实值与最优 估计值之间的协方差， Pn‑为真实值与预测值之间的协方差； 根据状态变量的估计值， 结合精 馏过程机理， 得到精 馏过程单吨能耗预报值； 利用预先确定的单吨能耗预报精度观测器对所述单吨能耗预报值进行评价， 其中所述 单吨能耗预报精度观测器基于预先求解得到的单吨能耗预报性能指标函数确定， 求解单吨 能耗预报性能指标函数的方法包括： 确定状态估计目标函数为 利用贝叶斯公式将状态估计目标函数 等价转换为 其中： 根据状态空间模型将等 价转换后的状态估计目标函数进一 步转换为： 其中， M1为状态变量xn的维数， M2为观测变量yn的维数； 将进一步转换后的公式代入等 价转换后的公式， 得到单吨能耗预报性能指标函数： 其中， N为初始时刻到当前时刻时长； 基于单吨能耗预报性能指标函数确定单吨能耗预报精度观测器的方法包括： 建立观测精 馏过程单吨能耗预报性能模型为：权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114093433 B 2其中， 表示 服从以0为均值 为方差的高斯分布， 表示 服从以0为均值 为方差的高斯 分布， 和 表示精馏过程实际状态值和观测值， an、 cn和 为模型实际参数 校正值； 将 表示为 根据 的表达式和单吨能耗预报性能指标函数确定单吨能 耗预报精度观测器Ln为： 其中 表示在 和 环境下即实际得到的预报值， 表示 在δ方向上进行偏导 运算， ε是标量； 对单吨能耗预报精度观测器利用求 导链式法则， 得： 并求解该公式， 计算： 其中 当|| δ||→0时， 将计算公式简化 为： 根据简化后的公式和欧拉公式 得到 并将该公式代入利用求导链式 法则后得到的单吨能耗预报精度观测器， 得到观测器Ln为： 权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114093433 B 3