过程工程学报 ›› 2025, Vol. 25 ›› Issue (10): 1030-1038.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225005
韩永明1, 孙亚帅1, 倪庆旭1,2, 潘峰2, 孙庆峰3, 谭蕾4, 胡渲1*, 耿志强1*
Yongming HAN1, Yashuai SUN1, Qingxu NI1,2, Feng PAN2, Qingfeng SUN3, Lei TAN4, #br# Xuan HU1*, Zhiqiang GENG1*
摘要: 针对传统三苯收率预测中存在的模型精度低的问题,本工作提出了一种基于金字塔注意力机制的门控循环单元网络(PAM-GRU)的三苯收率预测方法。PAM-GRU通过引入金字塔注意力机制,利用卷积对多特征序列数据建立层次化的注意力结构,解决传统自注意力机制性能增益受限问题,以提取空间特征。同时引入门控循环单元,利用其循环结构捕捉时间序列中的动态信息,挖掘时序数据的时间变化规律。通过融合数据的时空特征,实现对三苯收率的准确预测。所提方法应用在实际连续重整化工生产流程中,在平均绝对百分比误差、平均方根误差、平均绝对误差、决定系数四个指标上与循环神经网络、长短期记忆网络、门控循环单元、基于注意力机制的长短期记忆网络、基于注意力机制的门控循环单元模型对比。结果表明,所提出的PAM-GRU模型能够有效整合连续重整生产过程中的空间和时间特征,实现对三苯收率的高效、准确预测。此外,为应对复杂生产环境,对模型增加了鲁棒性测试,结果表明,所提模型具有较强的鲁棒性,能够有效抑制突发噪声的干扰。