本发明属于工业过程控制领域，具体的说是一种水泥熟料28d强度软测量方法。
背景技术：
1、水泥熟料28d强度对水泥强度起着决定性的作用，通过人工实验检测，需等到28d才能进行，存在着大滞后的问题。水泥生产是一个连续过程，如果能提前对熟料强度进行预测，将有利于对水泥粉磨配比进行灵活调整，指导水泥生产，因此需要通过算法建立水泥熟料28d强度预测模型，对水泥熟料28d强度进行预测。
技术实现思路
1、本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种水泥熟料28d强度软测量方法，以期提前预测水泥熟料28d强度。
2、本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：
3、本发明公开了一种水泥熟料28d强度软测量方法，包括以下步骤：
4、步骤1、获取水泥n天检测参数，得到初始数据集{x1,x2，…，x20,x21}，将数据集{x1,x2，…，x20}进行数据降维，得到新的数据集y＝{y1，…，yi,…，y20}；其中，yi＝{y1i,…，yni}，n表示降维后的输入参数个数，1≤n≤20，且n为整数；
5、步骤2、基于回声状态网络，利用降维后数据集{y1，…，yn}以及x21的n天数据建立水泥熟料28d强度模型，具体过程如下：
6、步骤2.1、给定储备池大小为res，随机初始化输入矩阵win，矩阵大小为res×n，矩阵内每个元素大小范围为[-1,1]；
7、步骤2.2、初始化临时稀疏矩阵w0，矩阵大小为res×res，矩阵内元素均为0，给定稀疏度xs，将矩阵w0随机化稀疏度为xs的非奇异矩阵，矩阵内元素大小范围为[0，1]；
8、步骤2.3、根据以下公式获取矩阵w0的二范数||w0||2，进而得到储备池矩阵w；
9、
10、其中，w0t表示w0的转置矩阵，函数eig()表示求矩阵的特征值，ρmax表示最大特征值，|||w0||2|表示二范数||w0||2的绝对值，储备池矩阵w大小为res×res；
11、步骤2.4、定义矩阵nod，大小为res×1，给定遗忘率a，其更新公式为：
12、nod＝(1-a)×nod+a×tanh(win·yi+w·nod)
13、其中，tanh表示双曲正切函数；
14、步骤2.5、设定学习次数k＝1以及初始记录参数init，定义临时矩阵p，大小为res×(n-init)；
15、步骤2.5.1、利用步骤2.4的公式更新nod；
16、步骤2.5.2、判断k是否大于init，若不大于init，继续执行步骤3.5.1，若大于init，则执行步骤2.5.3；
17、步骤2.5.3、判断k是否大于n，若不大于n，令p(1：res，k-init)＝nod，继续执行步骤2.5.1以及步骤2.5.3，若k大于n，停止执行；
18、其中，p(：，k-init)表示矩阵p的第1至res行，第k-init列；
19、步骤2.6、按照以下公式得出w的二范数reg：
20、ρmax＝eig(wtw)
21、
22、步骤2.7、按以下公式求得输出矩阵wout：
23、
24、其中，i表示大小为res×res的单位矩阵；
25、步骤3、水泥熟料28d强度预测：
26、步骤3.1、按步骤1的规则，将第n+1天数据集{x1，…，x20}降维成{y1n+1，…，ynn+1}；
27、步骤3.2、按照步骤2.4求出对应的nod；
28、步骤3.3、计算水泥熟料28d强度预测值out＝wout·nod。
29、进一步的：初始数据集x中，x1代表cao含量，x2代表sio2含量，x3代表al203含量，x4代表fe203含量，x5代表mgo含量，x6代表f-cao含量，x7代表kh含量，x8代表kh-含量，x9代表sm含量，x10代表im含量，x11代表c3s含量，x12代表c2s含量，x13代表c3a含量，x14代表c4af含量，x15代表比表面积，x16代表细度，x17代表初凝时间，x18代表终凝时间，x19代表1天抗压强度，x20代表3天抗压强度，x21代表28天抗压强度。
30、进一步的：init设定为大于0.1*n且最接近0.1*n的自然数。
31、进一步的：数据集y的贡献率大于90％。
32、进一步的：数据降维采用主成分分析法。
33、进一步的：稀疏度xs为[0.03,0.05]。
34、进一步的：遗忘率a为[0，1]。
35、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
36、1、本发明通过主成分分析算法，降低模型输入参数的个数，将20个与水泥熟料28d强度相关的参数，减少为n个，提高了建模效率；
37、2、本发明通过回声状态网络算法，建立了水泥熟料28d强度模型，并利用该模型对后续水泥熟料28d强度进行预测，提高了预测准确度，减少滞后时间。
1.一种水泥熟料28d强度软测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水泥熟料28d强度预测方法，其特征在于，初始数据集x中，x1代表cao含量，x2代表sio2含量，x3代表al2o3含量，x4代表fe2o3含量，x5代表mgo含量，x6代表f-cao含量，x7代表kh含量，x8代表kh-含量，x9代表sm含量，x10代表im含量，x11代表c3s含量，x12代表c2s含量，x13代表c3a含量，x14代表c4af含量，x15代表比表面积，x16代表细度，x17代表初凝时间，x18代表终凝时间，x19代表1天抗压强度，x20代表3天抗压强度，x21代表28天抗压强度。
3.根据权利要求1所述的水泥熟料28d强度预测方法，其特征在于，init设定为大于0.1*n且最接近0.1*n的自然数。
4.根据权利要求1所述的水泥熟料28d强度预测方法，其特征在于，数据集y的贡献率大于90％。
5.根据权利要求1所述的水泥熟料28d强度预测方法，其特征在于，数据降维采用主成分分析法。
6.根据权利要求1所述的水泥熟料28d强度预测方法，其特征在于，稀疏度xs为[0.03,0.05]。
7.根据权利要求1所述的水泥熟料28d强度预测方法，其特征在于，遗忘率a为[0,1]。
