吴祎++周强++吴文军

摘要： 针对纸浆流量测量设备成本高、测量条件苛刻及测量精度低等问题，提出基于稀疏分解的纸浆流量软测量新方法。利用稀疏分解技术，根据纸浆浓度固有噪声特点，自适应地建立过完备原子库，利用过完备原子库与最佳原子对纸浆浓度固有噪声进行稀疏表示，得出纸浆流量值。实验证明了本方法的可行性、实时性与精确性。

关键词：纸浆流量；软测量；稀疏分解

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）01-0103-03

The Pulp Flow Soft Measurement Based on Sparse Decomposition

WU Yi 1，ZHOU Qiang 1， WU Wen-jun2

（1. School of Electrical and Information Engineering， Shaanxi University of Science and Technology， Xi'an 710021， China；2. Shaanxi Yanchang Petroleum Mining Industry Co.， Ltd， Yulin 719139， China）

Abstract： For the pulp flow measurement equipment cost is high， the measuring conditions demanding and low accuracy of measurement problem， put forward new pulp flow soft measurement method based on sparse decomposition. Using the sparse decomposition technology， based on the characteristics of the pulp concentration inherent noise， adaptive to establish a complete atom library， with a complete library and best atoms to sparse representation of the pulp concentration inherent noise， it is concluded that the pulp flow value. Experimental results show the feasibility of this method， real-time and accuracy.

Key words：paper pulp flow； soft measurement； sparse decomposition

纸浆流量是当前被检测最频繁的物理量，它的实时、精确测量不仅是控制流量的先决条件，而且对于提高洗浆、打配浆，保障纸张产品的质量等都非常重要。

目前测量纸浆流量使用最多的是电磁流量计[1]，它测量精度低，对管道清洁程度、安装精度要求过高等都限制了使用范围。数字图像技术（DIT）、核磁共振（NMR） 等也在研究中。但因测量对象、实时性等限制，均不满足流量测量新要求。

当前纸浆浓度测量技术成熟，研究发现，纸浆浓度信号中含流量信息。因此通过对纸浆浓度信号分析，意欲分离、提取出有用信息。目前流量软测量有基于WVD和小波变换的，但由于纸浆种类较多，这些方法的鲁棒性与稳定性较差，未能达到预期效果。

基于此提出基于稀疏分解的纸浆流量软测量，构建过完备原子库，利用软测量得出纸浆流量值。仿真实验证明了方法的可行性。

1 纸浆流量软测量机理

1.1 纸浆浓度信号模型

下式是纸浆浓度信号的构成：