一种高纯羧酸酯合成工艺参数优化方法及系统与流程

本发明涉及羧酸酯合成参数优化领域，具体涉及一种高纯羧酸酯合成工艺参数优化方法及系统。

背景技术：

1、羧酸酯是一种有机化合物，对其合成的纯度有着较高的要求，在合成制备过程中，温度对羧酸酯的合成效率和纯度有着重要影响，温度过低时反应速率较慢，合成效率较低，温度过高时又会产生副产物以及发生逆反应，导致羧酸酯的纯度达不到要求，因此对羧酸酯反应温度的优化至关重要。

2、相关技术中通常利用箱线图方法检测在羧酸酯反应过程中的异常温度，进而对异常温度进行优化调整，但由于羧酸酯在不同反应阶段的反应温度的分布存在差异，而通过现有方法构建的箱线图无法准确反映温度数据的分布特征，降低对异常的温度数据检测的准确性，从而无法对羧酸酯的反应温度进行有效的优化调整。

技术实现思路

1、为了解决通过现有方法构建的箱线图无法准确反映温度数据的分布特征，降低对异常的温度数据检测的准确性，从而无法对羧酸酯的反应温度进行有效的优化调整的技术问题，本发明的目的在于提供一种高纯羧酸酯合成工艺参数优化方法及系统，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明提出了一种高纯羧酸酯合成工艺参数优化方法，所述方法包括：

3、获取羧酸酯在合成过程中的温度时序序列，按照预设时间段对温度时序序列均匀分段获得初始数据段，将每个初始数据段中初始温度数据的数值按照大小进行排序，得到有序数据段；

4、在每个有序数据段中建立四分位和预设数值的其他分位；将同一分位的第一个分位点与最后一个分位点之间的初始温度数据作为对应分位的目标温度数据，根据同一有序数据段的四分位的目标温度数据和其他分位的目标温度数据之间分布的差异，获得每一其他分位对四分位的修正程度；将与每个有序数据段相邻的下一个有序数据段作为对应有序数据段的参考数据段；根据有序数据段的不同分位的目标温度数据和参考数据段的对应分位的目标温度数据之间变化的差异，获得四分位的调整量；

5、基于所述修正程度和所述调整量对四分位进行调整，获得对应有序数据段的四分位的最终调整值；基于四分位的所述最终调整值在对应有序数据段中构建箱线图；

6、根据所述箱线图对羧酸酯合成过程中的实时温度进行优化。

7、进一步地，所述根据同一有序数据段的四分位的目标温度数据和其他分位的目标温度数据之间分布的差异，获得每一其他分位对四分位的修正程度包括：

8、将每个分位的每个目标温度数据与有序数据段的中位数之间差值的绝对值，作为对应目标温度数据的距离参数；

9、所述四分位的修正程度包括上四分位的修正程度和下四分位的修正程度；

10、所述上四分位的修正程度的计算公式为：

11、

12、其中，表示第个有序数据段的第个其他分位对上四分位的修正程度；表示第个有序数据段的四分位中大于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段的四分位中大于中位数的第个目标温度数据的距离参数；表示第个有序数据段的四分位中大于中位数的目标温度数据的数量；表示第个有序数据段的第个其他分位中大于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段的第个其他分位中大于中位数的第个目标温度数据的距离参数；表示第个有序数据段的第个其他分位中大于中位数的目标温度数据的数量；表示归一化函数；

13、所述下四分位的修正程度的计算公式为：

14、

15、其中，表示第个有序数据段的第个其他分位对下四分位的修正程度；表示第个有序数据段的四分位中小于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段的四分位中小于中位数的第个目标温度数据的距离参数；表示第个有序数据段的四分位中小于中位数的目标温度数据的数量；表示在第个有序数据段的第个其他分位中小于中位数的第个目标温度数据；表示在第个有序数据段的第个其他分位中小于中位数的第个目标温度数据的距离参数；表示在第个有序数据段的第个其他分位中小于中位数的目标温度数据的数量；表示归一化函数。

16、进一步地，所述根据有序数据段的不同分位的目标温度数据和参考数据段的对应分位的目标温度数据之间变化的差异，获得四分位的调整量包括：

17、根据有序数据段与对应的参考数据段之间四分位的目标温度数据的差异，以及其他分位的目标温度数据的差异，获得其他分位对有序数据段的四分位的偏移量；

18、根据有序数据段的其他分位中两两相邻的目标温度数据之间的差异、对应参考数据段的对应其他分位中两两相邻的目标温度数据之间的差异、有序数据段和对应参考数据段之间相同分位的分位点对应的目标温度数据的差异，获得其他分位对有序数据段的四分位的偏移影响程度；

19、利用所述偏移影响程度对所述偏移量进行加权求和，获得对应有序数据段的四分位的调整量。

20、进一步地，所述根据有序数据段与对应的参考数据段之间四分位的目标温度数据的差异，以及其他分位的目标温度数据的差异，获得其他分位对有序数据段的四分位的偏移量包括：

21、所述四分位的偏移量包括上四分位偏移量和下四分位的偏移量；

22、所述上四分位的偏移量的计算公式为：

23、

24、其中，表示第个其他分位对第个有序数据段的上四分位的偏移量；表示第个有序数据段的四分位中大于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段对应的参考数据段的四分位中大于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段的四分位中大于中位数的目标温度数据的数量；表示第个有序数据段的第个其他分位中大于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段对应的参考数据段的第个其他分位中大于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段的第个其他分位中大于中位数的目标温度数据的数量；

25、所述下四分位的偏移量的计算公式为：

26、

27、其中，表示第个其他分位对第个有序数据段的下四分位的偏移量；表示在第个有序数据段的四分位中小于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段对应的参考数据段的四分位中小于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段的四分位中小于中位数的目标温度数据的数量；表示第个有序数据段的第个其他分位中小于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段对应的参考数据段的第个其他分位中小于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段的第个其他分位中小于中位数的目标温度数据的数量。

28、进一步地，所述根据有序数据段的其他分位中两两相邻的目标温度数据之间的差异、对应参考数据段的对应其他分位中两两相邻的目标温度数据之间的差异、有序数据段和对应参考数据段之间相同分位的分位点对应的目标温度数据的差异，获得其他分位对有序数据段的四分位的偏移影响程度包括：

29、所述四分位的偏移影响程度包括上四分位的偏移影响程度和下四分位的偏移影响程度；

30、所述上四分位的偏移影响程度的计算公式为：

31、

32、其中，表示第个其他分位对第个有序数据段的上四分位的偏移影响程度；表示第个有序数据段的第个其他分位中大于中位数的所有分位点对应的目标温度数据的平均值；表示第个有序数据段对应的参考数据段的第个其他分位中大于中位数的所有分位点对应的目标温度数据的平均值；表示第个有序数据段的第个其他分位中大于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段的第个其他分位中大于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段对应的参考数据段的第个其他分位中大于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段对应的参考数据段的第个其他分位中大于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段的第个其他分位中大于中位数的目标温度数据的数量；表示归一化函数；

33、所述下四分位的偏移影响程度的计算公式为：

34、

35、其中，表示第个其他分位对第个有序数据段的下四分位的偏移影响程度；表示第个有序数据段的第个其他分位中小于中位数的所有分位点对应的目标温度数据的平均值；表示第个有序数据段对应的参考数据段的第个其他分位中小于中位数的所有分位点对应的目标温度数据的平均值；表示第个有序数据段的第个其他分位中小于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段的第个其他分位中小于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段对应的参考数据段的第个其他分位中小于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段对应的参考数据段的第个其他分位中小于中位数的第个目标温度数据；表示第个有序数据段的第个其他分位中小于中位数的目标温度数据的数量；表示归一化函数。

36、进一步地，所述基于所述修正程度和所述调整量对四分位进行调整，获得对应有序数据段的四分位的最终调整值包括：

37、将有序数据段的四分位对应的目标温度数据与中位数的差值的绝对值，作为四分位与中位数之间的原始距离；

38、将有序数据段的所有其他分位对四分位的所述修正程度的平均值，作为距离调整系数；

39、将所述距离调整系数和所述原始距离的乘积值与所述中位数相加，获得四分位的初始调整值；

40、将所述初始调整值与所述调整量的和值，作为对应有序数据段的四分位的最终调整值。

41、进一步地，所述基于四分位的所述最终调整值在对应有序数据段中构建箱线图包括：

42、所述四分位的最终调整值包括上四分位的最终调整值和下四分位的最终调整值；

43、将上四分位的最终调整值作为有序数据段的上四分位数，将下四分位的最终调整值作为有序数据段的下四分位数；

44、基于箱线图方法，根据有序数据段的所述上四分位数、下四分位数以及中位数，在对应有序数据段中构建箱线图。

45、进一步地，所述根据所述箱线图对羧酸酯合成过程中的实时温度进行优化包括：

46、将有序数据段中处于箱线图的上限和下限之间所有初始温度数据的平均值，作为基准温度值；

47、若所述实时温度大于箱线图的上限或小于箱线图的下限，则将实时温度调整为基准温度值。

48、进一步地，所述在每个有序数据段中建立四分位和预设数值的其他分位包括：

49、以三个分割点将有序数据段平均分成四部分，将分割点作为四分位点，建立有序数据段的四分位；

50、选择不同数量的分割点，以同样的方式在对应有序数据段中建立预设数值的其他分位。

51、本发明还提出了一种高纯羧酸酯合成工艺参数优化系统，所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任意一项一种高纯羧酸酯合成工艺参数优化方法的步骤。

52、本发明具有如下有益效果：

53、本发明考虑到通过现有方法选取四分位数构建的箱线图无法准确反映温度数据的分布特征，降低对异常的温度数据检测的准确性，从而无法对羧酸酯的反应温度进行有效的优化调整，因此本发明首先对温度时序序列进行分段，便于后续对不同反应阶段中的温度分布情况进行分析，然后对数据段中的温度数据进行排序，便于后续对有序数据段建立不同的分位，由于现有方法仅仅对有序的温度数据进行简单的均分得到四分位，并没有关注温度数据的具体分布，导致构建的箱线图无法准确反映温度数据的分布特征，同时考虑到其他分位与四分位中温度数据的分布一定的差异，因此可通过获取的修正程度在后续中对有序数据段的四分位进行不同程度的修正，并对数据段的四分位和对应参考数据段的其他分位之间的目标温度数据的变化差异进行分析，通过获取的调整量在后续中对四分位进行微调，进一步提高调整后的四分位的精度，使得构建的箱线图能够更加准确的反映数据段中温度数据的分布特征，从而能够对羧酸酯合成过程中的实时温度进行更加有效的优化调整。