【摘 要】
:
随着现代过程工业的生产结构日趋复杂,工业过程的规模也在不断地扩大,为了确保生产安全和提高产品质量,工业过程对象必须在线实时地监测生产过程的当前运行状态。由于集散控制系统和先进计算机技术在工业过程系统中的广泛应用,生产过程对象可以采集和存储大量丰富的过程数据,如何从这些数据中挖掘出反应过程运行状态的特征信息用于工业过程监测,已经成为了一个极具挑战性的问题。基于数据驱动的过程监测方法因此得以快速发展,
论文部分内容阅读
随着现代过程工业的生产结构日趋复杂,工业过程的规模也在不断地扩大,为了确保生产安全和提高产品质量,工业过程对象必须在线实时地监测生产过程的当前运行状态。由于集散控制系统和先进计算机技术在工业过程系统中的广泛应用,生产过程对象可以采集和存储大量丰富的过程数据,如何从这些数据中挖掘出反应过程运行状态的特征信息用于工业过程监测,已经成为了一个极具挑战性的问题。基于数据驱动的过程监测方法因此得以快速发展,特别是多元统计过程监测方法。分布式过程监测方法作为一种可以有效降低模型复杂度和提高模型解释能力的多元统计过程监测方法,通常是大规模工业过程监测的首选方法。尽管分布式过程监测方法在近些年得到越来越多的研究,并且取得了丰硕的成果,但是仍然有许多问题值得深入的研究,比如如何挖掘子块间的相关性特征信息,以及如何量化子块间的相关性等。本文在现有研究的基础上,以子块间相关性作为研究重点,提出两种新的分布式过程监测方法,具体如下:1)针对已经提出的分布式非高斯监测方法忽略子块间相关性的问题,提出一种基于MBMICA(Multi-block Modified ICA)算法的分布式过程监测方法,用于非高斯过程监测。首先,通过修改Fast ICA算法的正交化处理步骤得到MICA(Modified ICA)算法,然后利用整个过程测量变量空间的解混向量引导各个子块中独立成分的提取,并且据此推导出MBMICA算法,该算法能同时考虑过程测量变量间的局部性和整体性。最后,通过TE过程的仿真对比实验来证明MICA算法的可行性,以及MBMICA方法相比于其它分布式过程监测方法的优越性。2)针对目前已有的分布式监测方法无法量化子块间相关性的问题,提出一种基于MBCCA(Multi-block CCA)算法的分布式过程监测方法。该方法首先通过最大化所有子块典型相关系数的平方和以提取各个子块的潜变量,这些潜变量可以显式地表示过程变量的全局特征和局部特征;接着对包含全局特征信息的潜变量,利用回归模型提取其中反映各个子块变化差异的残差信息;然后对各个子块的残差信息和包含局部特征信息的潜变量构建监测统计量,并且将它们融合为一组综合监测指标。最后,在TE过程的仿真对比实验上验证了MBCCA方法的可行性和优越性。最后总结本文的研究工作,并在此基础上对分布式过程监测领域未来的研究工作和研究方向进行展望。
其他文献
本课题旨在研究椰子油(CO)的添加对羔羊生长性能、瘤胃发酵、营养物质表观消化率、血液指标、屠宰性能和肉品质的影响。体外试验中各组CO添加量分别为日粮干物质(DM)的0%(对照组)、1%、3%、5%、7%和9%,体外发酵48 h。饲养试验中选用24只10日龄,体重2.05±0.16 kg的海南黑山羊,采用随机区组设计随机分为:对照组(0 g/d CO)、LCO组(4 g/d CO)、MCO组(6 g
开发廉价、高效、稳定的非贵金属基双功能电催化剂对于电催化全分解水至关重要。金属有机骨架(MOFs)是以金属离子为连接点,有机配位体支撑形成的有趣多孔材料。由于表面积大、孔隙率多、活性位点丰富、形貌可调,使得MOF衍生材料在CH4/H2储存、药物运输、催化、气体分离/吸收以及能量储存和转化等方面广泛应用。合成MOFs的基本方法包括溶剂/水热法、电化学沉积法、超声波沉积法、CVD法、微波辐照法和模板定
壳聚糖作为一种天然的高分子多糖,因其具有良好的抑菌性、保湿性、成膜性等特点,已被广泛应用于食品、化工、制药等领域。由于壳聚糖的生理活性与其分子量具有密切的联系,不同分子量的低聚壳聚糖具有不同的功能特性,所以在不改变壳聚糖天然结构的前提下降解制备特定分子量的低聚壳聚糖具有重要的研究价值。本课题组前期研究发现,水力空化能够在不改变壳聚糖化学结构的前提下有效降解壳聚糖,且较化学降解、酶解以及超声降解具有
云制造是一种面向服务的制造模式,为我国制造业的转型升级提供了全新的发展方向,但是从目前来看,对云制造的各项理论研究还比较局限,且理论成果离真正实现推广还有一段距离。本课题对基于云制造模式的制造链的相关理论及实现过程进行研究,旨在研发适合中小型制造企业的云服务平台,为此本文主要进行了以下几方面的研究:分析了云制造环境下的制造链的概念及典型特征,并以网络化和扩散性为重点,描述了制造链关系节点中所包含的
随着社会的进步和科技的飞速发展,许多的工厂和居民用户家中都使用了大量的非线性负载,这些非线性负载中都含有高频的开关管,如IGBT、GTO、GTR、MOSFET等,这些开关管的开通或关断会产生大量的谐波电流注入电网,污染电网环境。本文以三相四线制三电平有源电力滤波器为研究对象,有源电力滤波器可以产生与谐波电流大小相等,方向相反的指令电流来抵消掉谐波电流。LLCL型的滤波电路因其可以抑制开关频率处的谐
由磁致伸缩材料和压电材料所构成的磁电复合结构具有单一的压磁材料和压电材料所不具有的磁电耦合效应。在谐振器、微波器件以及磁场传感器等电子器件之中具有重要的应用前景。本文针对磁电复合结构的振动特性开展研究。磁电复合结构中采用的压电材料是PZT,磁致伸缩材料是Terfenol-D。Terfenol-D在偏置磁场作用下显示出非线性特性。磁电复合结构在外部偏置磁场作用下可以产生多种振动模态,可用作测试外部偏
农用潜水泵是应用最广泛的节水灌溉装备,在潜水泵的过流部件中,导叶发挥着重要的作用。本文以QJ型潜水泵为研究对象,采用经试验验证可靠的CFD数值模拟方法,初步分析导叶叶片数对潜水泵性能的影响;又针对同一水泵叶轮装配了22种不同结构的导叶,模拟出水泵外特性参数作为有效数据集,采用基因表达式编程(GEP)算法构建回归模型。最后基于这一模型预测导叶叶片数对潜水泵性能的影响程度,进而探寻提高水泵性能的有效途
知识经济时代,知识不仅是提高企业生产效益的核心要素,也是企业得以创新和发展的驱动力。然而,随着信息技术的发展,企业知识的数量呈现爆炸式的增长,尤其在产品设计等知识密集型领域,企业缺乏有效的方式对知识进行存储、管理和应用,出现了“知识泛滥”、“知识迷航”等现象,设计人员常常把大量的时间花费在查找知识上面,无法有效获取所需要的知识,导致获取和运用知识的效率低下。而知识推送则可以切实解决这种困境,它是以
超声电机具有低速大转矩、断电自锁、控制精度高、无外界电磁干扰等优点,使得超声电机广泛应用在航空航天、精密制造、机器人、光学设备等领域。本文基于结合PID连续运行和步进运行的控制策略,研究了超声电机的瞬态响应和高精度驱动特性,将这些性能运用到定位控制中。并设计出一种具有自适应接触性能的柔性轴,优化柔性轴结构参数并测试了采用柔性轴超声电机的性能,从而提高超声电机的精密定位。不同负载和预压力下超声电机的
得益于神经网络模型和视觉技术的发展,机器已经能够模仿人类大脑的一些功能,深度感知也逐渐成为可能。随着经济社会的进步,人们倾向于选择坐和躺等轻松方便的学习办公方式,随之而来的是日益严重的骨骼关节疾患、近视眼等问题,不良坐姿是造成这些困扰人体健康问题的主要因素之一。头部姿态较大程度上能够反映坐姿状态,不良坐姿带来的健康问题绝大多数也与头部姿态相关。为提高检测效率,利用面部特征相对位置变化特点实现对头部