本发明公开了一种基于PLS模型的批次运行轨迹和空间的调整方法。本发明一种基于PLS模型的批次运行轨迹和空间的调整方法，包括：建立间歇过程PLS模型；确定出知识空间；根据PLS模型反演方法，由期望产品质量求取主元变量；由主元变量空间，求出产品设计空间；在产品设计空间内，找出能够使当前时刻以前的参考操作轨迹正好等于(或者最接近)已发生操作轨迹的解；基于该解，得到后续操作轨迹或者操作空间。本发明的有益效果：相比三水平正交实验和响应曲面等方法，该发明完全基于现有的历史数据，能够针对输入变量较多的情况，不需要进行大量的实验，并且得到的参考轨迹为光滑的曲线。

本发明提供了一种基于PLS模型的批次运行轨迹和空间的调整方法，包括：

建立间歇过程PLS模型；

确定出知识空间；

根据期望产品质量求取主元变量；

后续参考轨迹的表达方式；在间歇运行过程的采样时刻n，其之前的运行轨迹记为x1∈R1×Mn，n时刻之后的参考轨迹记为x2∈R1×M(N-n)；由反演得到的主元即可计算出轨迹，如下：

其中，D＝[D1 D2]＝tnewPT，x1为已发生的运行轨迹，而x2为后续的参考轨迹；因此，有

x1＝D1+λTH1 (4)

根据上式即可求解出λ，从而得到后续的参考轨迹如下：

x2＝D2+λTH2 (5)

当式(4)有无穷多个关于λ的解时，后续参考轨迹x2也具有无穷多个解，其调整空间取决于λ；但是，当式(4)无解时，即式(3)无法成立，也就是最终产品质量无法达到期望值，则参考轨迹的调整目标为使得式(4)两端表达式尽可能地小，从而求取λ的最优值，如下：

将得到的λ最优值代入到式(5)，即可得到后续的最优参考轨迹。

在其中一个实施例中，“建立间歇过程PLS模型；”具体为：

收集间歇生产过程历史批次中输入变量轨迹以及产品质量参数数据，并沿时间维度进行展开；

在该二维数据下，不同的参考轨迹对应不同的产品质量，然后建立该对应关系的PLS模型，如下：

式中，T、P、Q、E和F分别为主元、输入负荷向量、输出负荷向量、输入残差和输出残差。

在批次运行过程中，在配方、初始条件等条件确定的情况下，一定的操作轨迹对应一定的产品质量。鉴于间歇过程生产周期短、转型快等特点，在给定产品质量的情况下，设计运行轨迹至关重要。传统的运行轨迹设计方法主要有三水平正交实验、响应曲面等。近年来，由于通过过程运行数据即可针对产品质量实现运行轨迹的设计，基于PLS的产品设计方法得到了广泛的关注和重视。该方法基于输入变量的运行轨迹数据和产品质量的数据，建立PLS模型，然后通过模型反演的方法依次求取主元和输入运行轨迹，具有实现简单，可实现性强等特点。

给定输入参考轨迹的情况下，实际运行轨迹的保证主要通过生产过程中现有的控制系统完成，比如PID控制，串级控制，单回路控制等。但是，生产过程中存在很多无法预知的干扰因素，导致运行轨迹无法完整跟踪参考轨迹。显然，运行轨迹偏离参考轨迹会影响到最终的产品质量。并且，产品质量由整条参考轨迹决定，批次运行过程中即使后续的运行轨迹能够完美地跟踪参考轨迹，依然有可能无法得到理想的产品质量。因此，很有必要在每个采样时刻对后续的参考轨迹进行调整。

传统技术存在以下技术问题：

Flores-Cerrillo和MacGregor等基于PLS模型(详细参见文献Flores-CerrilloJ,***,2004；14(5):539-553.)，在间歇过程运行过程中，首先通过模型反演，由设定值计算出主元，然后考虑主元由已发生的运行轨迹和未发生的轨迹共同决定，从而计算出后续的参考轨迹。但是，这种方法仅得到了一条操作轨迹，并且当已发生运行轨迹较大时，有可能无法求出后续的参考轨迹。

江南大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设高校和“双一流”建设高校。学校具有悠久的办学历史、厚重的文化积淀，源起1902年创建的三江师范学堂，历经国立中央大学、南京大学等发展时期；1958年南京工学院食品工业系整建制东迁无锡独立建校，成立无锡轻工业学院；1962年无锡纺织工学院并入无锡轻工业学院；1995年更名为无锡轻工大学；2001年无锡轻工大学、江南学院、无锡教育学院合并组建江南大学；2003年东华大学无锡校区并入江南大学。

第一，相比三水平正交实验和响应曲面等方法，该发明完全基于现有的历史数据，能够针对输入变量较多的情况，不需要进行大量的实验，并且得到的参考轨迹为光滑的曲线，可实现性强，为企业生产或实验研究节省大量人力物力。

第二，相比现有基于PLS的间歇过程参考轨迹的调整方法，本发明能够根据参考轨迹的调整自由度，给出参考轨迹的调整空间，使得用户具有更大的选择余地，为用户的生产优化提供了可选择的区域。

第三，在由于已发生的运行轨迹过多，导致不具备调整自由度的情况下，本发明依然能够给出最优的调整曲线，使参考轨迹的调整更具灵活性。

科技成果只有通过实施开发应用，使其转化为生产力，才能取得经济效益和社会效益。成果方目标是将科技成果转化为现实生产力，期待有意愿的企业或合作单位进行合作推广或者进行产品生产。考虑合作转化、许可+合作等转化方式与企业、科学技术研究开发机构和其他组织建立合作关系。