基于RPLS的造纸废水处理过程软测量建模 被引量：8

1

作者 杨浩 莫卫林 +2 位作者 熊智新 黄明智 刘鸿斌 《中国造纸》 CAS 北大核心 2016年第10期31-35,共5页

偏最小二乘(PLS)软测量预测模型在预测造纸废水处理过程中的出水化学需氧量(COD_(Cr))和固体悬浮物(SS)时,易受过程非线性特性和系统外部干扰等因素的影响而失效。针对以上问题,研究了递归偏最小二乘(RPLS)算法的造纸废水处理过程软测... 偏最小二乘(PLS)软测量预测模型在预测造纸废水处理过程中的出水化学需氧量(COD_(Cr))和固体悬浮物(SS)时,易受过程非线性特性和系统外部干扰等因素的影响而失效。针对以上问题,研究了递归偏最小二乘(RPLS)算法的造纸废水处理过程软测量建模。计算结果表明,采用PLS模型预测出水CODCr时,平均绝对百分比误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)和相关系数(R^2)分别为5.3832%、4.6878和0.5892;采用RPLS模型预测时,MAPE、RMSE、R^2分别为1.3861%、1.8792和0.9221。采用PLS模型预测SS时,MAPE、RMSE和R^2分别为2.5962%、0.7412和0.6651;采用RPLS模型时MAPE、RMSE、R2分别为0.6795%、0.2198和0.9627。以上结果表明,RPLS预测模型比PLS预测模型具有更好的预测性能和更高的精度。 展开更多

关键词 递归偏最小二乘 偏最小二乘 软测量建模 造纸废水处理

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近红外光谱技术结合递归偏最小二乘算法对土壤速效磷与速效钾含量测定研究 被引量：23

2

作者 贾生尧 杨祥龙 +1 位作者 李光 张建明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2516-2520,共5页

土壤速效磷与速效钾在近红外区没有直接与它们相关的吸收峰,只能借助与其他拥有直接吸收峰物质(有机质,碳酸盐,粘土矿物,水分等)之间的相关关系而被近红外光谱技术所预测。这种相关关系会随着土壤样品构成的不同而不断变化,因此采用固... 土壤速效磷与速效钾在近红外区没有直接与它们相关的吸收峰,只能借助与其他拥有直接吸收峰物质(有机质,碳酸盐,粘土矿物,水分等)之间的相关关系而被近红外光谱技术所预测。这种相关关系会随着土壤样品构成的不同而不断变化,因此采用固定结构的近红外光谱模型很难对速效磷与速效钾取得较好的预测效果。提出采用递归偏最小二乘法(RPLS)在预测过程中递归更新土壤速效磷与速效钾的回归系数,以提高模型的预测能力;比较了偏最小二乘法(PLS),局部加权PLS(LW-PLS),滑动窗口LW-PLS(LWPLS2)和RPLS对于土壤速效磷与速效钾含量的预测结果。194份土壤样品根据土壤类型分为建模集与预测集:建模集包含120份人为土样品;预测集则包含29份铁铝土样品,23份人为土样品和22份初育土样品。结果表明:RPLS模型取得了最优的预测结果,获得的决定系数(R2)分别为0.61与0.76,预测相对分析误差(RPD)分别为1.60与2.05。说明RPLS通过不断更新模型的回归系数,能够适应新加入建模集样品的信息。相比于其他方法,预测精度更高,适用范围更广。 展开更多

关键词 近红外光谱 土壤速效磷 速效钾 递归偏最小二乘

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偏最小二乘相关算法在系统建模中的两类典型应用 被引量：22

3

作者 尹力 刘强 王惠文 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第1期135-137,145,共4页

讨论了偏最小二乘回归(PLSR)的相关算法对两类典型实际系统建模的有效应用。分析了传统的偏最小二乘回归批处理算法及由此产生的一种简化算法的基本原理和技术特点。在此基础上,对原有的递推算法进行了一定程度的改进,直接采用自变量主... 讨论了偏最小二乘回归(PLSR)的相关算法对两类典型实际系统建模的有效应用。分析了传统的偏最小二乘回归批处理算法及由此产生的一种简化算法的基本原理和技术特点。在此基础上,对原有的递推算法进行了一定程度的改进,直接采用自变量主元t的回归系数矩阵P和R来取代旧的数据信息,从而进一步简化了计算过程。针对上述两种算法的特点,分别对无人机费用模型(少样本,多变量)和切削力峰值模型(多样本,少变量)参数进行了估计计算,说明了各自算法的应用优势。 展开更多

关键词 偏最小二乘相关算法 系统建模 参数估计 系统辨识 主成分分析 递推算法

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基于折息递推最小二乘自适应动态矩阵的过热汽温控制器设计 被引量：15

4

作者 王勇 刘吉臻 +1 位作者 刘向杰 谭文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期70-75,共6页

针对超临界直流锅炉过热汽温对外界扰动响应快,易发生超温或低温现象,提出一种将动态矩阵预测控制与修正的递推最小二乘算法相结合的折息递推最小二乘(DRPLS)自适应动态矩阵控制策略。通过在动态矩阵预测控制中加入DRPLS算法,降低老数... 针对超临界直流锅炉过热汽温对外界扰动响应快,易发生超温或低温现象,提出一种将动态矩阵预测控制与修正的递推最小二乘算法相结合的折息递推最小二乘(DRPLS)自适应动态矩阵控制策略。通过在动态矩阵预测控制中加入DRPLS算法,降低老数据的影响,增强新数据的作用,提高预测性能。通过调节折息因子,可使模型具有更高的灵活性和适应性。将该方法应用于600MW超临界直流锅炉高温过热系统进行仿真研究,结果表明,该控制策略能较好地适应对象的动态特性变化,且控制系统的性能明显优于常规PID控制器。 展开更多

关键词 动态矩阵控制 折息递推最小二乘 自适应控制 超临界炉

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移动窗递推PLS软测量建模及其工业应用 被引量：9

5

作者 徐欧官 陈祥华 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1044-1050,共7页

讨论了基于递推部分最小二乘(RPLS)算法的软测量建模方法及其应用。针对过程的时变特性,采用移动窗RPLS算法,在线修正样本的均值和方差,实时更新模型参数,兼顾了建模样本的饱和性、样本信息的完整性。然后将软测量模型应用于工业异构化... 讨论了基于递推部分最小二乘(RPLS)算法的软测量建模方法及其应用。针对过程的时变特性,采用移动窗RPLS算法,在线修正样本的均值和方差,实时更新模型参数,兼顾了建模样本的饱和性、样本信息的完整性。然后将软测量模型应用于工业异构化装置,在线估计对二甲苯(PX)的含量。针对大量工业数据,进行仿真计算,得到模型的最大相对误差、相对均方误差和跟踪性能指标分别为2.68%、0.17%和0.9569,说明该软测量模型具有良好的预测能力和跟踪性能。接着讨论了建模样本长度对模型性能的影响,指出其最佳的样本长度为20～50。 展开更多

关键词 软测量 递推部分最小二乘(rpls)回归 工业异构化装置 在线估计 建模样本长度

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鲁棒递推偏最小二乘法 被引量：6

6

作者 陈鸿蔚 张桂香 白裔峰 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期42-46,共5页

针对时变模型建模或大数据量情况下建模过程中的野点检测问题,提出了鲁棒递推偏最小二乘法(RRPLS).通过将递推偏最小二乘法(RPLS)与鲁棒主分量回归算法(RPPSV)相结合,实现分块野点检测算法,有效地解决了一般野点检测算法的计算量大的问... 针对时变模型建模或大数据量情况下建模过程中的野点检测问题,提出了鲁棒递推偏最小二乘法(RRPLS).通过将递推偏最小二乘法(RPLS)与鲁棒主分量回归算法(RPPSV)相结合,实现分块野点检测算法,有效地解决了一般野点检测算法的计算量大的问题.仿真说明鲁棒递推偏最小二乘法不但能检测出数据中的野点还能大量减少建模时间,最后给出了在交流异步电力测功机系统的应用实例. 展开更多

关键词 野点分析 递推偏最小二乘法 鲁棒主分量回归算法 交流异步电力测功机

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基于改进JIT算法的软测量建模及其在污水处理中的应用 被引量：9

7

作者 刘乙奇 黄道平 李艳 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期55-60,67,共7页

为解决污水生化处理过程中的水质参数BOD5(5天生化需氧量)难以在线监测的难题,在充分考虑污水处理过程非线性和多变量耦合的基础上,结合Jolliffe参数和数据选择算法提出了鲁棒最近相关性算法,并将其与RPLS(迭代偏最小二乘)和线性偏差补... 为解决污水生化处理过程中的水质参数BOD5(5天生化需氧量)难以在线监测的难题,在充分考虑污水处理过程非线性和多变量耦合的基础上,结合Jolliffe参数和数据选择算法提出了鲁棒最近相关性算法,并将其与RPLS(迭代偏最小二乘)和线性偏差补偿等算法相结合,对JIT(Just-in-Time)在线学习算法进行了改进,最后将改进的JIT算法用于建立BOD5软测量模型.对现场数据的仿真结果表明,与传统JIT算法和RPLS法相比,文中方法提高了软测量的在线预测精度、自适应性和鲁棒性. 展开更多

关键词 软测量 JIT算法 生化需氧量 污水处理 迭代偏最小二乘

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基于模型性能评估的递推PLS建模及应用 被引量：3

8

作者 徐欧官 陈祥华 +1 位作者 傅永峰 李丽娟 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期4875-4882,共8页

为了降低递推部分最小二乘(RPLS)建模方法的模型校正频率,开发了一种基于模型性能评估的RPLS(MPA-RPLS)模型。首先,根据过程的初始特性,自动生成模型的置信限,以均方根误差(RMSEP)为性能指标,评估模型性能;依据模型性能的评估结果,选择... 为了降低递推部分最小二乘(RPLS)建模方法的模型校正频率,开发了一种基于模型性能评估的RPLS(MPA-RPLS)模型。首先,根据过程的初始特性,自动生成模型的置信限,以均方根误差(RMSEP)为性能指标,评估模型性能;依据模型性能的评估结果,选择性地启动模型校正和置信限校正。然后,引入滑动平均滤波器消除过程变量中的噪声,探讨噪声对模型性能的影响程度。最后,将MPA-RPLS模型应用于一个化学反应过程——C8芳烃临氢异构化过程,基于大量工业数据,进行仿真验证。仿真结果表明:本文开发的模型仅以微小的精度损失换取了模型计算效率的大幅提高(即模型校正频率大幅下降);滑动平均滤波器可有效地处理变量的噪声,改善模型的预测精度。 展开更多

关键词 递推PLS 模型 性能评估 滑动平均滤波器 化学反应过程 模拟

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基于非线性块式递推偏最小二乘法的电站热力过程动态数据检验 被引量：3

9

作者 周建新 吴盈 +1 位作者 司风琪 徐治皋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第29期110-115,I0016,共7页

数据检验与校正是保证热力过程测量数据准确性的重要手段,是火电机组监控系统安全可靠运行的重要前提。针对电站热力过程的特点,提出基于非线性块式递推偏最小二乘的动态过程数据检验方法。该方法采用基于样条变换偏鲁棒M-回归方法,将... 数据检验与校正是保证热力过程测量数据准确性的重要手段,是火电机组监控系统安全可靠运行的重要前提。针对电站热力过程的特点,提出基于非线性块式递推偏最小二乘的动态过程数据检验方法。该方法采用基于样条变换偏鲁棒M-回归方法,将队列中原始测量数据的非线性关系转化为拟线性关系后,再进行加权块式递推偏最小二乘回归,实现了非线性动态系统的在线建模。将该方法应用于某电站热力系统非线性动态过程的数据检验中,结果表明所提出的数据检验方法不仅具有良好的鲁棒性,而且具有较强的追踪过程变化的能力,可满足非线性动态过程在线监测的需要,具有较高的实用价值。 展开更多

关键词 电站 热力系统 数据检验 块式递推偏最小二乘

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一种简化递推偏最小二乘建模算法及其应用 被引量：7

10

作者 刘强 尹力 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期640-643,共4页

在已有的偏最小二乘相关算法基础上 ,提出一种简化的递推偏最小二乘算法 ,即直接采用自变量主元的 2个回归系数矩阵来取代残差矩阵进行递推计算 ,进一步简化了递推计算过程 ,在保证建模精度的同时 ,使计算速度提高了近一倍 .并以数控铣... 在已有的偏最小二乘相关算法基础上 ,提出一种简化的递推偏最小二乘算法 ,即直接采用自变量主元的 2个回归系数矩阵来取代残差矩阵进行递推计算 ,进一步简化了递推计算过程 ,在保证建模精度的同时 ,使计算速度提高了近一倍 .并以数控铣削加工过程中切削合力峰值在线建模为应用实例 ,对切削过程z传递函数的参数进行了在线辨识计算 ,由估计模型重构了切削过程的输出 ,其结果与实验测量值是一致的 ,且误差很小 .仿真和实验结果表明 ,该简化递推偏最小二乘建模算法是正确和有效的 ,并且具有计算量小、辨识速度快、建模效率高等特点 ,适用于数据量较大。 展开更多

关键词 建立模型 参数估计 递推算法 偏最小二乘 切削过程

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可见-近红外光谱技术结合递归变量选择算法对土壤全氮与有机质含量测定研究 被引量：3

11

作者 贾生尧 唐旭 +2 位作者 杨祥龙 李光 张建明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2070-2075,共6页

应用可见-近红外光谱技术进行定量分析时,变量选择起着十分重要的作用。不同土壤样品之间的预测机制可能存在很大差异,当待测样品出现新的特征信息时,基于建模集选择的特征变量不一定能够很好地代表待测样品的有效信息,继续采用原有特... 应用可见-近红外光谱技术进行定量分析时,变量选择起着十分重要的作用。不同土壤样品之间的预测机制可能存在很大差异,当待测样品出现新的特征信息时,基于建模集选择的特征变量不一定能够很好地代表待测样品的有效信息,继续采用原有特征变量建模就易导致预测误差增大。该研究采用递归变量选择方法在预测过程中递归更新土壤全氮与有机质的特征变量,以保持预测模型的鲁棒性;比较了偏最小二乘法(PLS),递归偏最小二乘法(RPLS)和不同递归变量选择方法,如:变量投影重要性与RPLS相结合(VIP-RPLS),VIP-RPLS,无信息变量消除法与PLS相结合(UVE-PLS)对于土壤全氮与有机质含量的预测效果。所用195份土壤样品来自浙江省文成县8个乡镇的农田。土壤样品随机分成两部分,一部分作为建模集包含120份样品,另一部分作为预测集包含75份样品。结果表明:VIP-RPLS建立的模型对于预测土壤全氮与有机质含量取得了最优的结果,获得的决定系数(R2)分别为0.85与0.86,获得的预测相对分析误差(RPD)分别为2.6%与2.7%。说明VIP-RPLS通过不断更新模型的特征变量,能够捕获新加入到建模集样品的有效信息。相比于本研究中的其他方法,VIP-RPLS对于土壤全氮与有机质含量具有更高的预测精度。 展开更多

关键词 可见近红外光谱 土壤全氮 有机质 递归偏最小二乘 递归变量选择

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改进的偏最小二乘回归推荐算法 被引量：3

12

作者 廖春华 杜建强 +1 位作者 程春雷 李智彪 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第6期626-630,共5页

基于已有的相关PLS算法,提出了针对QSAR研究和工业过程控制建模的环境要求的PLS回归改进算法:加强递归PLS算法.模拟实验结果表明:在实时建模过程中,该算法的性能优于传统的PLS回归算法.

关键词 偏最小二乘法回归 kernel算法 算法改进 加权递归算法

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基于递推部分最小二乘自适应质量监控策略及其在橡胶混炼过程中的应用 被引量：3

13

作者 宋凯 王海清 李平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期410-416,共7页

提出一种新的基于递推部分最小二乘(RPLS)算法的自适应在线质量监控策略。利用隐变量选择算法,根据实时采集的现场数据,在不增加计算和存储容量的基础上递推更新RPLS过程监测模型,进而更新Qα控制限,从而使RPLS自适应质量监控系统具有... 提出一种新的基于递推部分最小二乘(RPLS)算法的自适应在线质量监控策略。利用隐变量选择算法,根据实时采集的现场数据,在不增加计算和存储容量的基础上递推更新RPLS过程监测模型,进而更新Qα控制限,从而使RPLS自适应质量监控系统具有强时变跟踪特性,能够有效克服传统监测算法Qα无法反映系统时变性的缺点,大大降低了监控系统的误报率和漏报率,提高监控系统性能。并根据橡胶混炼过程特点,将此方法运用于该时变间歇过程质量监控中,取得了满意效果。 展开更多

关键词 递推部分最小二乘 统计质量监控 橡胶混炼

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一种自确认软测量方法的研究与应用 被引量：1

14

作者 肖红军 刘乙奇 伍俊 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期45-51,共7页

软测量技术在过程工业中得到了广泛应用于代替或部分代替仪表的功能进行监控。但是,长期困扰软测量应用的是其鲁棒性问题。因此,提出了新型的软测量模型即自确认软测量模型。利用主元分析对输入传感器数据进行了在线校验和故障重构,不... 软测量技术在过程工业中得到了广泛应用于代替或部分代替仪表的功能进行监控。但是,长期困扰软测量应用的是其鲁棒性问题。因此,提出了新型的软测量模型即自确认软测量模型。利用主元分析对输入传感器数据进行了在线校验和故障重构,不仅能确保了输入传感器(辅助变量传感器)数据的可靠性。同时,利用一定的状态参数来指示当前输入传感器的状态。此外,通过输出方差和归纳区间估计两种方法对软测量输出的不确定性进行了描述。模型的输出将不是单个预测值的输出,而是同时输出五种信息:带概率区间的输出、模型的状态(故障状态,重构状态和迷失状态等等)、不确定性、故障信息和校验输出值,并对发生故障的输入传感器进行数据重构和修复以达到模型自校验和自诊断的目的。所提出方法在污水处理过程中得到了有效应用。 展开更多

关键词 自确认 软测量 主元分析 递归偏最小二乘

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一种抗飞行器衰落的快速均衡算法 被引量：1

15

作者 沈斌松 李霞 《无线电通信技术》 2010年第2期19-21,共3页

对流层散射通信信道为时变多径信道,当飞行器飞越散射通信链路会导致飞行器衰落。针对飞行器衰落,提出了一种收敛速度快、跟踪能力强、数值稳定性高、复杂度低的快速自适应均衡算法——基于选择更新的累积误差递归最小二乘自适应均衡算... 对流层散射通信信道为时变多径信道,当飞行器飞越散射通信链路会导致飞行器衰落。针对飞行器衰落,提出了一种收敛速度快、跟踪能力强、数值稳定性高、复杂度低的快速自适应均衡算法——基于选择更新的累积误差递归最小二乘自适应均衡算法。根据指数加权最小二乘准则,推导出累积误差递归最小二乘算法,依据共轭斜量算法提出抽头系数选择更新准则。均衡算法的复杂度分析和仿真实验表明提出的快速自适应均衡算法不仅复杂度低,而且有效地提高了均衡器克服信道时间衰落的能力。 展开更多

关键词 对流层散射通信 快速自适应均衡 递归最小二乘 选择更新

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递推PLS方法及其在过程监控中的应用 被引量：2

16

作者 苏金明 李春富 +2 位作者 孙如田 侯平智 王建中 《机电工程》 CAS 2010年第3期93-95,99,共4页

针对处理批量数据时传统的偏最小二乘(PLS)模型无法在线更新的问题,提出了结合遗忘因子法的递推PLS算法,进而更新Qa控制限,有效地克服了传统PLS中Qa无法反映系统时变性的缺点。并对异丁烯酸甲酯(MMA)聚合反应过程中的数据进行了仿真分... 针对处理批量数据时传统的偏最小二乘(PLS)模型无法在线更新的问题,提出了结合遗忘因子法的递推PLS算法,进而更新Qa控制限,有效地克服了传统PLS中Qa无法反映系统时变性的缺点。并对异丁烯酸甲酯(MMA)聚合反应过程中的数据进行了仿真分析。研究结果表明,递推PLS方法大大降低了监控过程中的误报率和漏报率,提高了监控系统的性能。 展开更多

关键词 递推偏最小二乘 过程监控 间歇过程

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基于特征波段的黄酒近红外光谱检测模型递归更新方法 被引量：5

17

作者 陈令奕 赵忠盖 刘飞 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3414-3418,共5页

近红外光谱是一种快速、无损的定量分析工具。为了提高黄酒关键参数的检测水平,采用近红外光谱法进行定量分析。检测过程中,由于受环境波动、仪器老化、原料变化等因素的影响,基于旧样品所建的模型的精确度逐渐下降。为保持模型的预测精... 近红外光谱是一种快速、无损的定量分析工具。为了提高黄酒关键参数的检测水平,采用近红外光谱法进行定量分析。检测过程中,由于受环境波动、仪器老化、原料变化等因素的影响,基于旧样品所建的模型的精确度逐渐下降。为保持模型的预测精度,引入递归偏最小二乘(recursive partial least square,RPLS)对模型进行更新。以往此方法多使用全谱信息扩充建模集并进行递归计算,光谱的变量多,且包含环境影响等干扰信息,更新计算量大,且精度的提升效果不明显。考虑到黄酒生产过程中特征波段变化小的特性,提出了一种基于特征波段的黄酒近红外光谱检测模型递归更新方法。先采用相关系数法提取特征波段建立低维模型,在采集到新样品理化值后,再利用其特征波段光谱信息,使用递归偏最小二乘对低维模型进行更新。此方法被应用于黄酒总酸的近红外检测模型更新。模型评价使用相关系数r,预测标准偏差RMSEP和预测相对分析误差RPD三个指标。结果表明:采用本方法后,模型稳定性显著优化,计算效率有所提升,模型预测效果良好,三个评价指标分别达到0.965 7,0.184 3和3.736 2,较全谱PRLS时分别提高3%,24%和31%,在实际应用中有一定的参考价值。 展开更多

关键词 近红外光谱 模型更新 递归偏最小二乘(rpls) 特征波段

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基于加权滑动平均的磁盘使用率预测模型 被引量：1

18

作者 张宗华 张海全 +1 位作者 李师航 牛新征 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期72-79,共8页

为能提前做好扩容准备,提出一种改进的加权滑动平均(weighted moving average,WMA)模型,用以预测未来短期内磁盘的使用率.针对磁盘使用率序列变化较为平缓、要求滞后较小的特性,采用自相关和偏自相关系数法对模型定阶,处理数据后,在不... 为能提前做好扩容准备,提出一种改进的加权滑动平均(weighted moving average,WMA)模型,用以预测未来短期内磁盘的使用率.针对磁盘使用率序列变化较为平缓、要求滞后较小的特性,采用自相关和偏自相关系数法对模型定阶,处理数据后,在不影响精度的前提下计算最小滞后值,并使用结合了拉依达准则的权重转移法来均衡权重,用多新息递推最小二乘法对参数进行更精确的估计,以提高预测的准确性.通过Matlab仿真实验可知,该算法预测误差小,滞后性弱,与原始WMA模型相比,具有更好的预测效果. 展开更多

关键词 计算技术 加权滑动平均模型 磁盘使用率 自相关和偏自相关系数法 拉依达准则 权重转移 多新息递推最小二乘法

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