铝业在我国国民经济与国防工业中具有十分重要的地位和作用,铝具有密度小、比强度高、不易腐蚀等优点,被广泛用于交通行业、食品工业、文体卫生等各个领域。在铝电解生产过程中,过热度是指电解质温度与初晶温度的差值,起着十分重要的作用。如果电解槽工作在适当的过热度状态下,那么可以提高电流效率、延长电解槽寿命。但是,由于铝电解在生产过程中会涉及到大量的生产参数以及复杂的环境变化,因此过热度测量难度较大且测量过程复杂。论文旨在对除过热度外的参数进行分析,从而达到对过热度进行软测量预测的目的。针对山东魏桥铝电有限公司所提供的数据集,设计了一个铝电解过热度软测量预测模型,主要包括数据预处理、规则提取与存储、规则的增量式更新与过热度预测四个模块。论文工作包括如下几点:(1)对山东魏桥铝电有限公司所提供的历史生产数据集进行了预处理,对存在缺失值、有误测量值的数据集进行了删除和填充,采用统计学方法对采集频率不同的数据进行了补齐,并将连续数据进行了离散化的处理,最后采用属性约简的方法对数据集进行了简化。采用了粗糙集理论中的启发式值约简算法对历史数据进行了知识提取,并借鉴决策树的思想,设计了可以存储规则的规则树。(2)基于规则树,提出了一种新的规则增量式更新方法。考虑到新的数据集对规则知识的影响比历史数据集大,设计了数据集权重衰减方法,同时提出了可信度作为规则的一种新的评价指标,在匹配发生冲突时会选择可信度较高的规则。最后采用了实际的生产数据以及UCI公共数据集对提出的算法进行了验证。(3)为了方便铝厂工作人员的使用,基于本文提出的过热度软测量预测模型,设计并实现了一个过热度软测量系统。该系统主要包括导入数据模块、数据预处理模块、规则提取与存储模块、规则增量式更新模块、规则集查看模块、清除数据模块与过热度预测模块七个功能模块,界面简洁,操作简单。