联合指标独立成分分析在多变量过程故障诊断中的应用 被引量：23

1

作者 樊继聪 王友清 秦泗钊 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期494-501,共8页

作为主成分分析(Principal component analysis,PCA)和因子分析(Factor analysis,FA)的扩展,独立成分分析(Independent component analysis,ICA)已经在多变量过程故障诊断中得到了很多的应用和发展.ICA的监测指标通常有三个(I2、I2e和SP... 作为主成分分析(Principal component analysis,PCA)和因子分析(Factor analysis,FA)的扩展,独立成分分析(Independent component analysis,ICA)已经在多变量过程故障诊断中得到了很多的应用和发展.ICA的监测指标通常有三个(I2、I2e和SPE),使用起来不如一个指标方便,且分散了故障信息.本文利用三个指标的加权和,提出了两种联合的ICA监测指标.本文进一步对比分析了不同指标的统计意义和物理意义,并在仿真数据中验证了联合指标的优势,在TE过程中验证了其检测和诊断特性. 展开更多

关键词 多变量过程 故障诊断 独立成分分析 联合指标

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基于优化有向无环图支持向量机的多变量过程均值异常识别 被引量：16

2

作者 朱波 刘飞 李顺江 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期559-568,共10页

针对多变量过程均值异常模式类型数量太大、一般模式识别工具难以适应的问题,提出优化有向无环图支持向量机。该方法识别效率高,并通过启发式方法生成优化的拓扑结构,即先根据定义在核空间的模式类型平均差异测度对类型编号排序,再依序... 针对多变量过程均值异常模式类型数量太大、一般模式识别工具难以适应的问题,提出优化有向无环图支持向量机。该方法识别效率高,并通过启发式方法生成优化的拓扑结构,即先根据定义在核空间的模式类型平均差异测度对类型编号排序,再依序提取对应两分类支持向量机组成有向无环图结构,使越易区分类型间的支持向量机越靠上层布置,由此缓解分类误差累积效应和弥补上层出现类型分类容错能力的不足,保证相对较高的总体分类准确度。仿真实验表明,优化有向无环图支持向量机用于多变量过程均值异常模式的识别相比其他几种多分类支持向量机在识别精度和效率上具有综合优势。基于优化有向无环图支持向量机构建了多变量过程均值异常识别模型,并在实际齿轮生产中进行了应用实验,验证了模型的有效性和实用性。 展开更多

关键词 统计过程控制 多变量过程 均值异常 模式识别 有向无环图支持向量机

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多变量过程传感器故障检测的SVM方法 被引量：4

3

作者 彭红星 陈祥光 +1 位作者 徐巍 张玮 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期727-731,共5页

提出一种适用于具有纯滞后多变量过程的传感器故障检测方法.该方法结合支持向量机回归算法与数据驱动的信息融合技术,给出一种采用广义支持向量机观测器的传感器故障检测、分离和数据恢复系统的架构.每个关键传感器都配置一个由过程输... 提出一种适用于具有纯滞后多变量过程的传感器故障检测方法.该方法结合支持向量机回归算法与数据驱动的信息融合技术,给出一种采用广义支持向量机观测器的传感器故障检测、分离和数据恢复系统的架构.每个关键传感器都配置一个由过程输入和除被监视传感器之外的过程输出共同驱动的观测器,对传感器实际输出与观测器输出进行了比较,并对数据的有效性进行了确认.多组分精馏塔系统实验表明,该方法能够对过程传感器故障进行检测,并且具有较好的鲁棒性. 展开更多

关键词 传感器 故障检测 支持向量机 多变量过程

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利用选择性DAG-SVM集成在线检测与诊断多变量过程均值异常 被引量：1

4

作者 朱波 刘飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第21期2895-2902,共8页

针对多变量过程均值异常,提出了选择性有向无环图支持向量机(DAG-SVM)集成,以之为模式识别工具对过程状态进行识别,以探测异常和判别异常源。集成结合Bagging方法的重复采样技术和对DAG-SVM结构的调整,对数据和模型进行双重扰动,以获得... 针对多变量过程均值异常,提出了选择性有向无环图支持向量机(DAG-SVM)集成,以之为模式识别工具对过程状态进行识别,以探测异常和判别异常源。集成结合Bagging方法的重复采样技术和对DAG-SVM结构的调整,对数据和模型进行双重扰动,以获得差异的候选个体;再通过二进制粒子群优化(BPSO)算法得到最优集成方案。离线仿真测试证明所提选择性DAG-SVM集成具有分类正确率和效率的双重优势;在线仿真测试表明基于选择性DAG-SVM集成的模型探测过程均值阶跃异常优于χ2图和BPN(误差反传神经网络)模型,且判别异常源比BPN模型更准确。针对实际齿轮加工过程数据的应用验证进一步证实了模型的有效性和实用性。 展开更多

关键词 统计过程控制 多变量过程 均值阶跃 有向无环图支持向量机

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多变量过程自组织学习控制新方法及其实时实现

5

作者 吕炳朝 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第1期65-71,共7页

本文论述一种利用相联存储器系统的多变量自组织学习控制新方法及其实时实现。在线学习包含两个步骤:被控过程的动态输入—输出特性用仿视感控器的方式逐步存入一个相联存储器中,用来作为预测过程模型;依靠一种特殊的输出预测算法,利用... 本文论述一种利用相联存储器系统的多变量自组织学习控制新方法及其实时实现。在线学习包含两个步骤:被控过程的动态输入—输出特性用仿视感控器的方式逐步存入一个相联存储器中,用来作为预测过程模型;依靠一种特殊的输出预测算法,利用预测过程模型并通过单步超前性能指标最优化来规划控制策略,经教练后的控制策略以同样的方式存入第二个相联存储器中。文中提出了一种特殊的采样和更新方法。通过仿真和实时应用证明了所述学习控制新方法的可行性。 展开更多

关键词 多变量过程 自组织学习 自动控制

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多变量过程二自由度控制器的设计 被引量：5

6

作者 雷帅 赵志诚 张井岗 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第2期298-304,共7页

针对多变量过程,提出了一种二自由度控制器的设计方法。首先基于静态解耦的思想构造广义被控过程,通过对其传递函数矩阵主对角线上元素的幅频和相频特性的分析,获得简化的一阶加时滞模型,并设计二自由度内模控制器,然后利用二自由度的... 针对多变量过程,提出了一种二自由度控制器的设计方法。首先基于静态解耦的思想构造广义被控过程,通过对其传递函数矩阵主对角线上元素的幅频和相频特性的分析,获得简化的一阶加时滞模型,并设计二自由度内模控制器,然后利用二自由度的结构变换和Pade近似,将其分别等效为超前滞后校正器和含有滤波器的PID控制器,最后根据最大灵敏度实现PID控制器的参数整定。仿真结果表明：该设计方法简单、易于实现,可使系统具有良好的动态特性和鲁棒性。 展开更多

关键词 多变量过程 二自由度控制 模型简化 PID控制器 最大灵敏度

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主元分析及多变量过程监测联合预测NO_x质量浓度 被引量：6

7

作者 赵志宏 韩超 赵文杰 《热力发电》 CAS 北大核心 2016年第7期98-103,共6页

针对火电厂烟气NO_x质量浓度检测分析仪存在延时较长的问题,本文首先采用主元分析及多变量过程监测选出影响脱硝反应器入口烟气NO_x质量浓度的主导因素,再根据分析仪的大致延时时间Ts,选取Ts后反应器入口烟气NO_x质量浓度数据为训练信号... 针对火电厂烟气NO_x质量浓度检测分析仪存在延时较长的问题,本文首先采用主元分析及多变量过程监测选出影响脱硝反应器入口烟气NO_x质量浓度的主导因素,再根据分析仪的大致延时时间Ts,选取Ts后反应器入口烟气NO_x质量浓度数据为训练信号,进而利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立反应器入口烟气NO_x质量浓度的预测模型。采用某电厂历史运行数据对该预测模型进行训练及测试,结果表明:利用主元分析及多变量过程监测方法从多个辅助变量中选出主导因素,简化模型结构的同时也使预测模型具有较好的学习及泛化能力。该方法是反应器入口烟气NO_x质量浓度准确、实时预测的一种可行方法。 展开更多

关键词 烟气脱硝 反应器 NOx质量浓度 主元分析 多变量过程监测 主导因素 最小二乘支持向量机

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卷积神经网络多变量过程特征学习与故障诊断 被引量：16

8

作者 陈淑梅 余建波 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期59-67,共9页

为提取复杂多变量过程的有效特征,提高故障诊断性能,提出一种基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)特征学习的多变量过程故障诊断模型.将高维过程信号归一化处理转为图像信号,多层卷积滤波器与子采样滤波器交替构成的轻... 为提取复杂多变量过程的有效特征,提高故障诊断性能,提出一种基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)特征学习的多变量过程故障诊断模型.将高维过程信号归一化处理转为图像信号,多层卷积滤波器与子采样滤波器交替构成的轻量级CNN网络通过多个卷积核与图像进行卷积,采用本地连接和权重共享,滤除过程噪声和干扰信息,从而获得过程数据的高层抽象化表达.通过Softmax层有监督的微调方式学习故障特征完成故障诊断.利用以田纳西过程为代表的多变量非线性过程验证了模型的有效性,与经典分类器和近几年流行的深度神经网络进行对比,结果表明:将高维过程信号转为图像信号输入CNN提高了多变量过程的故障诊断精度;通过t-SNE方法对模型提取的特征进行可视化分析,说明模型强大的特征提取能力;将模型提取的特征作为传统分类器的输入时,故障识别准确率显著提升,进一步说明有效的特征提取有利于提高故障诊断的准确度和可靠性;与无监督学习方式相比,模型通过标签能获取更有效、稳定和抽象化的数据特征. 展开更多

关键词 多变量过程 故障诊断 卷积神经网络 特征学习 田纳西过程

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使多变量过程控制简化的目标最大控制器

9

作者 王昊瀛 《现代科技译丛（哈尔滨）》 1997年第1期39-40,共2页

关键词 控制系统 控制器 多变量过程控制

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基于ACO-ANFIS的多变量生产过程在线质量预测

10

作者 杨薪玉 刘玉敏 王宁 《统计与决策》 北大核心 2025年第13期70-75,共6页

数据的高维度和非线性是影响多变量生产过程在线质量预测的瓶颈。文章将自适应神经模糊推理系统(ANFIS)和蚁群优化算法(ACO)相结合,提出了一种基于ACO-ANFIS的多变量生产过程在线质量预测新方法。首先,对生产过程数据采用模糊C均值聚类... 数据的高维度和非线性是影响多变量生产过程在线质量预测的瓶颈。文章将自适应神经模糊推理系统(ANFIS)和蚁群优化算法(ACO)相结合,提出了一种基于ACO-ANFIS的多变量生产过程在线质量预测新方法。首先,对生产过程数据采用模糊C均值聚类进行数据降维,有效地减少了模糊推理系统的规则数,提高了ANFIS模型的泛化能力;其次,采用ACO算法对ANFIS模型参数进行优化,提高了模型的预测精度;最后,运用所提方法对青霉素发酵过程进行实证分析,并与GA-ANFIS和PSO-ANFIS预测模型进行对比,验证了所提方法的有效性与准确性。 展开更多

关键词 多变量生产过程 质量预测 自适应神经模糊推理系统 蚁群优化算法

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电化学加工表面均匀性的多变量统计过程控制

11

作者 樊双蛟 李登榜 +1 位作者 杨逸 庞桂兵 《机床与液压》 北大核心 2024年第19期21-26,共6页

零件表面粗糙度对其使用性能有重要影响。为了解决零件表面单一粗糙度参数不能全面反映零件加工表面缺陷的问题,提出一种将基于相关性分析和主元分析的多变量统计过程控制应用于电化学光整加工零件表面均匀性评价的方法。设计无表面缺... 零件表面粗糙度对其使用性能有重要影响。为了解决零件表面单一粗糙度参数不能全面反映零件加工表面缺陷的问题,提出一种将基于相关性分析和主元分析的多变量统计过程控制应用于电化学光整加工零件表面均匀性评价的方法。设计无表面缺陷和有表面缺陷两个样件进行对比实验,在电化学光整加工之后记录两个样件的多项表面粗糙度参数,先进行多个参数的单变量统计过程控制,再对多个粗糙度参数进行相关性分析和主元分析,得到综合评价值绘制统计控制图。对比分析结果表明:对于存在局部缺陷的表面,相比单一粗糙度参数,采用综合评价控制图检测零件表面缺陷更准确;基于相关性分析和主元分析的多变量统计过程控制是评价电化学光整加工零件表面均匀性的有效方法。 展开更多

关键词 表面质量 多变量统计过程控制 主元分析 粗糙度参数

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基于正常工作区的凝汽器多变量报警监测

12

作者 刘金栋 王建东 +1 位作者 王振 张巍 《控制工程》 北大核心 2025年第1期59-67,共9页

凝汽器作为电厂的重要设备之一,保证凝汽器工作状态的稳定性对发电机组的安全经济运行具有重要意义,因此提出了一种基于正常工作区的凝汽器多变量报警监测方法。首先,根据凝汽器的热力特性搭建仿真模型,计算出模型中关联变量的解析解。... 凝汽器作为电厂的重要设备之一,保证凝汽器工作状态的稳定性对发电机组的安全经济运行具有重要意义,因此提出了一种基于正常工作区的凝汽器多变量报警监测方法。首先,根据凝汽器的热力特性搭建仿真模型,计算出模型中关联变量的解析解。然后,从历史数据中提取凝汽器真空及其关联变量的有效数据,利用遗传算法对模型的未知参数进行辨识。最后,以系统机理模型中多个关联变量的正常数据点为基础,建立相关关联变量的正常工作区。基于工业案例的测试结果验证了所提方法能够有效监测凝汽器系统,使操作人员提前发现异常情况,为火电机组的可靠运行提供了保障。 展开更多

关键词 凸包 报警监测 凝汽器 正常工作区 多变量过程

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化工多变量时滞过程的频域解耦控制设计的研究进展 被引量：18

13

作者 刘涛 张卫东 +1 位作者 顾诞英 蔡云泽 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期73-83,共11页

化工多变量时滞过程的频域解耦控制设计方法在工程实践中被广泛采用,是过程控制领域中的一个重要研究方向．本文根据近些年来这一研究方向上的主要研究成果,简要地概述了具有主导影响的几种频域解耦控制结构及其整定方法的研究进展,分... 化工多变量时滞过程的频域解耦控制设计方法在工程实践中被广泛采用,是过程控制领域中的一个重要研究方向．本文根据近些年来这一研究方向上的主要研究成果,简要地概述了具有主导影响的几种频域解耦控制结构及其整定方法的研究进展,分析和讨论了它们各自的主要优缺点,然后指出了一些当前化工实践中具有迫切要求的相关研究课题． 展开更多

关键词 多变量过程 时滞 解耦 控制器矩阵 多回路控制 鲁棒稳定性

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自相关过程的多变量统计过程监控 被引量：7

14

作者 田海晶 潘尔顺 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期496-499,共4页

探讨了一种基于时间序列自相关移动平均(ARIMA)模型的自相关过程的多变量统计过程监控方法.以神经网络为基础建立预测模型,计算残差值,采用Hotelling’sT21控制图进行监控,结合MYT分解法进行故障诊断.并模拟受控和失控状态的具有自相关... 探讨了一种基于时间序列自相关移动平均(ARIMA)模型的自相关过程的多变量统计过程监控方法.以神经网络为基础建立预测模型,计算残差值,采用Hotelling’sT21控制图进行监控,结合MYT分解法进行故障诊断.并模拟受控和失控状态的具有自相关的多变量过程,运用常规控制图和残差控制图对案例进行了分析比较,说明了本文方法的有效性. 展开更多

关键词 自相关性 多变量过程 统计过程控制 神经网络

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多变量统计过程控制在烟叶打叶复烤过程中应用 被引量：4

15

作者 王满 许自成 +3 位作者 毛福利 何结望 闫铁军 谢豪 《农业系统科学与综合研究》 CSCD 2011年第2期209-212,共4页

为实现对打叶复烤过程片烟结构的多个指标同时进行过程监控,保证片烟质量的稳定,以在云南省公司打叶复烤厂抽取的2009年片烟为样本,通过多变量统计分析,运用多变量T2控制图对打叶复烤过程片烟结构3个指标的稳定状况进行判断,并运用Bonfe... 为实现对打叶复烤过程片烟结构的多个指标同时进行过程监控,保证片烟质量的稳定,以在云南省公司打叶复烤厂抽取的2009年片烟为样本,通过多变量统计分析,运用多变量T2控制图对打叶复烤过程片烟结构3个指标的稳定状况进行判断,并运用Bonferroin不等式原理对失控小组各个变量进行检验。结果表明,第7、11、17个小组打叶复烤过程稳定性出现失控,失控原因主要是小片率和中片率偏高。多元统计T2控制图可以对多变量同时监控,Bonferroin检验法对查找失控变量有一定的参考价值,多变量统计过程控制可以在打叶复烤过程得到有效应。图1,表2,参13。 展开更多

关键词 多变量统计过程控制 T2控制图 打叶复烤 片烟结构

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有色动态噪声下多变量自相关过程调整策略研究

16

作者 张志杰 牛占文 何桢 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期529-533,共5页

针对生产阶段有限的多变量自相关生产制造过程,研究了过程动态噪声为有色噪声、调整花费成本为二次型函数情形下的过程调整策略问题.在建立过程状态空间方程的基础上,利用卡尔曼滤波方法在线估计过程的状态变量,根据随机二次型最优控制... 针对生产阶段有限的多变量自相关生产制造过程,研究了过程动态噪声为有色噪声、调整花费成本为二次型函数情形下的过程调整策略问题.在建立过程状态空间方程的基础上,利用卡尔曼滤波方法在线估计过程的状态变量,根据随机二次型最优控制理论,得到了使过程质量损失最小的最优调整策略.通过算例解释了最优调整策略的实现方法,并进行了仿真验证.结果表明,提出的调整策略与过程噪声为白噪声时的调整策略相比,能更有效地减少过程的总体质量损失. 展开更多

关键词 多变量过程 统计过程控制 状态空间模型 卡尔曼滤波 最优调整

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多变量随机过程的模拟方法研究 被引量：1

17

作者 罗俊杰 温留汉.黑沙 周福霖 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S2期317-321,共5页

在对自然风或地震等随机过程的模拟中,具有随机振幅、频率含量和相位角的随机过程模拟模型能更加真实地反映其随机性。该文推导一种可以描述上述随机特性的单变量和多变量随机过程的模型,并从理论上证实所模拟的样本具有平稳性,各态历... 在对自然风或地震等随机过程的模拟中,具有随机振幅、频率含量和相位角的随机过程模拟模型能更加真实地反映其随机性。该文推导一种可以描述上述随机特性的单变量和多变量随机过程的模型,并从理论上证实所模拟的样本具有平稳性,各态历经性以及高斯性等统计特性。经过数值算例分析证明模型的准确性以及有效性。 展开更多

关键词 MONTE CARLO模拟 谱表达法 数值模拟 多变量随机过程

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多变量统计过程控制诊断技术的进展 被引量：4

18

作者 司马锡生 《南京化工大学学报》 2000年第6期86-89,共4页

对多变量统计过程控制 (MSPC)诊断技术进行了分类 ,概述了它们的原理和方法 。

关键词 多变量统计过程控制 诊断技术 质量控制 单变量控制图法

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可变抽样区间的多变量自相关过程VAR控制图 被引量：2

19

作者 薛丽 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2020年第12期1-7,共7页

基于批量-均值法的思想,向量自回归(VAR)控制图对多变量自相关过程的较小偏移可以进行有效控制。为了提高多变量自相关过程监控效率,本文研究可变抽样区间的VAR控制图。首先,对多变量自相关过程的VAR控制图进行可变抽样区间设计;然后,... 基于批量-均值法的思想,向量自回归(VAR)控制图对多变量自相关过程的较小偏移可以进行有效控制。为了提高多变量自相关过程监控效率,本文研究可变抽样区间的VAR控制图。首先,对多变量自相关过程的VAR控制图进行可变抽样区间设计;然后,用蒙特卡洛模拟方法计算其平均报警时间;最后,以平均报警时间为评价准则,对所设计的可变抽样区间VAR控制图与固定抽样区间的VAR控制图进行比较研究。研究结果表明:所设计的可变抽样区间多变量自相关过程VAR控制图较固定抽样区间的多变量自相关过程VAR控制图能更好的监控过程的变化。 展开更多

关键词 可变抽样区间 多变量自相关过程 VAR控制图 平均报警时间

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基于OKID方法的多变量时滞过程解耦控制

20

作者 谢林柏 周志刚 张虹 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第5期820-825,共6页

实际工业生产中存在着大量多变量时滞过程,由于此类系统输入输出变量间的耦合及时滞因子的影响,使得针对这类系统的控制效果往往达不到令人满意的效果。本文利用解耦控制器,首先对多变量时滞过程的输入输出进行解耦;由于解耦得到的子系... 实际工业生产中存在着大量多变量时滞过程,由于此类系统输入输出变量间的耦合及时滞因子的影响,使得针对这类系统的控制效果往往达不到令人满意的效果。本文利用解耦控制器,首先对多变量时滞过程的输入输出进行解耦;由于解耦得到的子系统模型非常复杂,因此对解耦后的复杂系统模型提取公共时滞因子,然后用观测器/卡尔曼滤波器辨识(OKID)算法对解耦后的系统进行模型精简,基于该简化模型使用极点配置方法设计离散时间PID控制律,实现解耦系统对定值信号的跟踪控制。通过对一个化工过程系统进行仿真研究,证明了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 多变量时滞过程 观测器/卡尔曼滤波器辨识 极点配置 解耦控制

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