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生料浆配料过程综合自动化系统 被引量:12
1
作者 白锐 柴天佑 马恩杰 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2594-2598,共5页
在烧结法氧化铝生产中,生料浆配料过程具有大惯性、参数时变、多变量耦合、强非线性等综合复杂特性,因此,传统的人工配料生产方式导致配料过程能源消耗大,生料浆的各项工艺指标合格率低,生产效率低。针对上述问题,提出了基于生料浆工艺... 在烧结法氧化铝生产中,生料浆配料过程具有大惯性、参数时变、多变量耦合、强非线性等综合复杂特性,因此,传统的人工配料生产方式导致配料过程能源消耗大,生料浆的各项工艺指标合格率低,生产效率低。针对上述问题,提出了基于生料浆工艺指标优化的配料过程综合自动化系统。该系统由过程管理、智能优化设定控制、过程控制三层结构组成,讨论了系统的结构、功能和智能优化设定控制策略。该系统成功应用于国内某大型氧化铝厂生料浆配料过程中,稳定了生产流程,提高了生料浆各项工艺指标的合格率,实现了优化控制、优化管理和优化运行,取得了显著的应用效果。 展开更多
关键词 生料浆配料 综合自动化系统 智能优化 工艺指标
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浓密机生产过程综合自动化系统 被引量:13
2
作者 耿增显 柴天佑 岳恒 《控制工程》 CSCD 2008年第4期353-356,363,共5页
针对浓密机生产过程工艺机理复杂,具有大滞后、非线性的特点以及给矿性质波动频繁、难以实现浓密机自动控制的难题,提出了由过程管理和过程控制两层结构组成的浓密机生产过程综合自动化系统。讨论了系统的结构、功能和浓密机底流浓度智... 针对浓密机生产过程工艺机理复杂,具有大滞后、非线性的特点以及给矿性质波动频繁、难以实现浓密机自动控制的难题,提出了由过程管理和过程控制两层结构组成的浓密机生产过程综合自动化系统。讨论了系统的结构、功能和浓密机底流浓度智能优化控制策略。实际应用结果表明,该方法实现了浓密机生产过程精细化,降低了浓密机压耙等生产事故,提高了浓密机生产效率,减轻了现场岗位劳动强度,实现了浓密机生产过程优化控制、优化运行和优化管理,取得了显著的应用效果。 展开更多
关键词 浓密机 矿浆浓度 综合自动化 智能控制
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赤铁矿强磁选过程综合自动化系统 被引量:4
3
作者 刘金鑫 柴天佑 白锐 《控制工程》 CSCD 2008年第5期583-586,共4页
针对强磁选过程的特点及工艺要求,基于智能技术提出了实现工艺指标优化的强磁选过程综合自动化系统,讨论了由智能优化、过程控制和过程管理3层结构组成的综合自动化系统的结构、功能和控制策略。采用智能优化设定模型、反馈补偿器及回... 针对强磁选过程的特点及工艺要求,基于智能技术提出了实现工艺指标优化的强磁选过程综合自动化系统,讨论了由智能优化、过程控制和过程管理3层结构组成的综合自动化系统的结构、功能和控制策略。采用智能优化设定模型、反馈补偿器及回路控制系统实现了精矿品位、尾矿品位的优化控制。所提出的系统成功应用于某选矿厂强磁选生产过程,实现了强磁选过程的优化控制、优化运行和优化管理,提高了精矿品位,降低了尾矿品位,取得了明显的应用效果。 展开更多
关键词 强磁选过程 工艺指标 综合自动化系统 智能优化
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工业过程智能优化控制半实物仿真实验平台 被引量:13
4
作者 汤健 柴天佑 +1 位作者 片锦香 岳恒 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1530-1533,共4页
工业生产过程具有多变量、强耦合、强非线性和不确定性等特点,使得生产现场难以对自动化系统及相应的优化控制软件进行充分调试和实验.针对这一问题,提出了由生产过程控制系统和虚拟过程控制对象组成的工业过程分布式半实物仿真实验平台... 工业生产过程具有多变量、强耦合、强非线性和不确定性等特点,使得生产现场难以对自动化系统及相应的优化控制软件进行充分调试和实验.针对这一问题,提出了由生产过程控制系统和虚拟过程控制对象组成的工业过程分布式半实物仿真实验平台,为研究开发专有智能优化控制系统提供有效的工业验证环境.制定了在平台之上开发专有系统的相关规则,采用PID控制回路进行了平台测试,最后应用热轧带钢层流冷却智能优化系统对平台进行了验证,实验结果表明实验平台的有效性. 展开更多
关键词 生产过程 控制系统 虚拟过程 控制对象 分布式仿真实验平台
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基于单台PC机的工业过程虚拟实验系统设计 被引量:5
5
作者 迟瑛 李健 《控制工程》 CSCD 2008年第6期688-691,共4页
通过采用Rockwell系列软件与Matlab软件的混合编程,实现在单台PC机上集成复杂工业过程的虚拟仿真实验系统。该系统具有监控层、控制层和对象层3层结构。其中,Matlab软件实现复杂工业过程模型的仿真,Rockwell系列软件实现控制器的仿真、... 通过采用Rockwell系列软件与Matlab软件的混合编程,实现在单台PC机上集成复杂工业过程的虚拟仿真实验系统。该系统具有监控层、控制层和对象层3层结构。其中,Matlab软件实现复杂工业过程模型的仿真,Rockwell系列软件实现控制器的仿真、编程、监控画面的组态等。重点介绍Matlab软件与组态软件通讯方法,通过球磨机典型的PID控制回路表明了该方法的可行性,为在实验室进行复杂工业过程控制系统的建模、控制与优化的研究提供了平台,具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 组态软件 仿真 DDE MATLAB
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复杂工业过程运行的混合智能优化控制方法 被引量:89
6
作者 柴天佑 丁进良 +1 位作者 王宏 苏春翌 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期505-515,共11页
工业过程运行的优化控制的目标是将反应产品在加工过程中的质量、效率、消耗的工艺指标控制在目标值范围内.由于复杂工业过程的工艺指标难于在线测量且与控制回路输出之间的动态特性具有强非线性、强耦合、难以用精确模型描述、随生产... 工业过程运行的优化控制的目标是将反应产品在加工过程中的质量、效率、消耗的工艺指标控制在目标值范围内.由于复杂工业过程的工艺指标难于在线测量且与控制回路输出之间的动态特性具有强非线性、强耦合、难以用精确模型描述、随生产边界条件变化而变化的综合复杂性,因此,难以采用已有优化控制方法,运行控制只能采用人工设定的控制方式.由于人工控制不能及时准确地随运行工况调整设定值,难以将工艺指标控制在目标值范围内,甚至造成故障工况.本文提出了根据运行工况实时调整控制回路设定值,通过控制系统跟踪调整后的设定值,将工艺指标控制在目标值范围内的过程优化运行的混合智能控制方法.该方法由控制回路预设定模型、前馈补偿与反馈补偿器、工艺指标预报模型、故障工况诊断和容错控制器组成.在某选矿厂22台竖炉组成的焙烧过程的应用案例,证明了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 复杂工业过程 过程运行 工艺指标 智能优化控制
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基于效用评价的质量功能配置中工程特性改进重要度确定的综合方法 被引量:10
7
作者 李延来 雒兴刚 +2 位作者 韩毅 姚建明 焦明海 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期585-591,共7页
在产品规划质量屋的构建过程中,工程特性改进重要度的确定是一个关键步骤。为了以一种经济和有效的方式实现工程特性表现的改进目标,提出了一种基于效用评价的工程特性改进重要度确定的综合方法。在该方法中,首先根据本企业及其竞争对... 在产品规划质量屋的构建过程中,工程特性改进重要度的确定是一个关键步骤。为了以一种经济和有效的方式实现工程特性表现的改进目标,提出了一种基于效用评价的工程特性改进重要度确定的综合方法。在该方法中,首先根据本企业及其竞争对手产品的效用评价和各项工程特性表现的竞争性评价,利用多属性决策方法建立了工程特性竞争性重要度确定的优化模型,并通过拉格朗日函数的构造求解此模型;其次,对实现工程特性表现的改进目标进行定性和定量分析以确定实现工程特性表现的改进目标的重要度;最后,利用层次分析法,对工程特性的初始重要度、工程特性的竞争性重要度和实现工程特性表现的改进目标的重要度进行合成以确定工程特性的改进重要度。以某企业双缸洗衣机的产品设计为实例,说明了方法的应用。 展开更多
关键词 质量功能配置 工程特性 重要度 质量屋 洗衣机
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复杂产品装配关系矩阵自动生成方法 被引量:19
8
作者 于嘉鹏 王成恩 张闻雷 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期249-255,270,共8页
针对现有装配关系模型在结构完备性、获取复杂性等方面的不足,研究了装配关系模型重构和装配关系信息自动获取方法。提出接触-连接矩阵,用以集成功能件和连接件间的接触关系和各类连接关系,并研究了利用静态间隙分析和工程语义解析来获... 针对现有装配关系模型在结构完备性、获取复杂性等方面的不足,研究了装配关系模型重构和装配关系信息自动获取方法。提出接触-连接矩阵,用以集成功能件和连接件间的接触关系和各类连接关系,并研究了利用静态间隙分析和工程语义解析来获取接触-连接矩阵的方法。提出扩展干涉矩阵,以解决现有干涉矩阵无法有效处理倾斜方向装配的问题,支持装配方向的优化求解,并研究了基于包围盒扫描和步进检测生成扩展干涉矩阵的方法。以UG为平台,开发了原型系统,并以具有非标准轴向装配的夹具为例,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 装配序列规划 装配模型 干涉检测 扩展干涉矩阵 接触-连接矩阵
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工业过程运行的解耦内模控制方法 被引量:22
9
作者 周平 柴天佑 陈通文 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期1362-1368,共7页
工业过程运行控制的目的是实现反映过程整体运行性能的工艺指标.将常规解耦内模控制(Internal model control,IMC)进行推广,提出了优化过程运行的解耦IMC方法.通过对广义解耦内模控制器的设计获得了具有高维解耦能力、鲁棒稳定性和抗干... 工业过程运行控制的目的是实现反映过程整体运行性能的工艺指标.将常规解耦内模控制(Internal model control,IMC)进行推广,提出了优化过程运行的解耦IMC方法.通过对广义解耦内模控制器的设计获得了具有高维解耦能力、鲁棒稳定性和抗干扰能力强的回路设定模型.该模型能够响应系统的各种不确定性和干扰,对回路设定值进行调整,通过控制回路的输出跟踪凋整后的设定值,从而实现期望的工艺指标.磨矿回路运行的解耦IMC设计实例及仿真验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 过程运行 解耦内模控制 回路设定 磨矿回路 工艺指标
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管道相连泄爆容器中粉尘爆炸的实验研究 被引量:9
10
作者 王健 李新光 +2 位作者 S.Radandt 王福利 钟圣俊 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期39-43,79,共6页
采用管道相连容器进行了工业规模的粉尘爆炸实验,目的是研究粮食粉尘在管道相连的加工和输送工业设备中发生粉尘爆炸时火焰和爆炸压力的传播过程及粉尘的Kst值对爆炸的影响。实验装置为一个气力输送系统,由两个不同体积的容器通过管道... 采用管道相连容器进行了工业规模的粉尘爆炸实验,目的是研究粮食粉尘在管道相连的加工和输送工业设备中发生粉尘爆炸时火焰和爆炸压力的传播过程及粉尘的Kst值对爆炸的影响。实验装置为一个气力输送系统,由两个不同体积的容器通过管道连接构成。采用粮食工业上具有代表性的两类粉尘进行了粉尘爆炸测试,爆炸从一个容器中通过管道传播到另一个容器中并引发了随后的二次爆炸,测试了不同位置的火焰和压力信号。实验结果表明:即使在起爆容器采取了泄爆措施,管道中没有粉尘喷入的情况下,粉尘爆炸火焰也可沿管道传播达30m并引发二次爆炸;随着粉尘爆炸指数的增大,初始爆炸的猛烈程度增强,火焰传播速度加快,二次爆炸的猛烈程度也随之增强。 展开更多
关键词 粉尘爆炸 粮食粉尘 相连容器 火焰传播 二次爆炸
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层流冷却系统过程优化控制仿真实验平台 被引量:11
11
作者 片锦香 柴天佑 +1 位作者 贾树晋 岳恒 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第24期5667-5671,共5页
层流冷却系统具有强非线性、工况变化频繁、带钢温度不能连续测量等综合复杂性。由于复杂的优化控制算法难以直接在冷却装置上进行验证,从工程化角度出发,开发了分布式的层流冷却系统过程优化控制仿真实验平台。该平台由模拟现场层流冷... 层流冷却系统具有强非线性、工况变化频繁、带钢温度不能连续测量等综合复杂性。由于复杂的优化控制算法难以直接在冷却装置上进行验证,从工程化角度出发,开发了分布式的层流冷却系统过程优化控制仿真实验平台。该平台由模拟现场层流冷却过程的虚拟对象仿真子平台、仪表与执行机构虚拟装置子平台、回路控制系统和过程监控实验子平台、优化控制实验子平台组成。平台之间交换的所有过程信号均为标准工业信号,实验结果表明该平台可以从工程角度进行优化控制算法的有效验证。 展开更多
关键词 优化控制 仿真实验平台 层流冷却系统 标准工业信号
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三点间管路自动布局方法研究 被引量:6
12
作者 白晓兰 王成恩 +1 位作者 张禹 柳强 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期283-286,共4页
针对管路布局设计中三点间管路布局问题,提出了一种基于迷宫算法的管路自动布局方法.该方法利用网格预处理,将实际管路布局空间转换到网格空间,并利用迷宫算法模拟波的传播特点,在无障碍和有障碍两种情况下寻找到满足要求的三通位置,然... 针对管路布局设计中三点间管路布局问题,提出了一种基于迷宫算法的管路自动布局方法.该方法利用网格预处理,将实际管路布局空间转换到网格空间,并利用迷宫算法模拟波的传播特点,在无障碍和有障碍两种情况下寻找到满足要求的三通位置,然后结合规则引导进行回溯处理,确定满足约束条件的可行路径,经数据处理转换到管路布局空间中.基于网格预处理和改进的迷宫算法,给出三点间管路布局算法流程图.实例验证表明了该方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 管路布局 网格预处理 迷宫算法 规则引导 数据处理
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磨矿仿真实验平台的设计和实现 被引量:6
13
作者 迟瑛 岳恒 +1 位作者 丁进良 汤健 《控制工程》 CSCD 2008年第5期598-601,共4页
采用Matlab软件及RSView32组态软件开发了磨矿生产过程虚拟对象计算机通用实验平台。系统采用半实物仿真结构,由模拟磨矿动态过程的虚拟对象计算机、实现回路控制和设备启停的可编程控制器、实现监控和过程优化的监控计算机组成。该平... 采用Matlab软件及RSView32组态软件开发了磨矿生产过程虚拟对象计算机通用实验平台。系统采用半实物仿真结构,由模拟磨矿动态过程的虚拟对象计算机、实现回路控制和设备启停的可编程控制器、实现监控和过程优化的监控计算机组成。该平台提供了磨矿生产过程的控制实验环境,能对综合自动化系统中的控制与优化算法进行研究与改进,并为控制系统的早期开发、解决复杂生产过程的实时控制与优化提供了实验手段。 展开更多
关键词 组态软件 虚拟对象计算机 软件平台 MATLAB DDE
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竖炉焙烧过程优化操作运行与控制仿真实验平台 被引量:2
14
作者 丁进良 耿丹 +1 位作者 岳恒 柴天佑 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期609-612,共4页
竖炉焙烧过程的工艺指标难于在线测量且与控制回路输出间的动态特性具有非线性、强耦合、难以用精确模型描述、随生产边界条件变化的综合复杂性.为解决其优化操作运行与控制问题,建立了具有开放性和模块化的焙烧过程优化操作运行与控制... 竖炉焙烧过程的工艺指标难于在线测量且与控制回路输出间的动态特性具有非线性、强耦合、难以用精确模型描述、随生产边界条件变化的综合复杂性.为解决其优化操作运行与控制问题,建立了具有开放性和模块化的焙烧过程优化操作运行与控制半实物仿真实验平台.该平台采用优化运行层和常规控制层两层结构组成的操作运行与控制策略来设计开发.主要由优化运行系统、过程监控系统、PLC控制系统、虚拟执行机构与检测装置和对象模拟计算机系统组成.该平台实现各个系统的无缝集成,其过程信号与工业现场一致,实验结果表明了其有效性. 展开更多
关键词 竖炉 焙烧过程 优化运行 控制 半实物仿真 仿真平台
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基于粒子群算法的选矿日综合生产指标优化方法 被引量:4
15
作者 马恩杰 柴天佑 白锐 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第20期4785-4789,4851,共6页
选矿日综合生产指标对组织每日选矿生产具有重要作用,当前选矿日综合生产指标通常由选矿工程师凭人工经验给出,导致对每日选矿生产的指导带有很大的模糊性与随意性。为优化确定每日选矿综合生产指标,在引入精矿产量均衡系数条件下,建立... 选矿日综合生产指标对组织每日选矿生产具有重要作用,当前选矿日综合生产指标通常由选矿工程师凭人工经验给出,导致对每日选矿生产的指导带有很大的模糊性与随意性。为优化确定每日选矿综合生产指标,在引入精矿产量均衡系数条件下,建立了以精矿产量均衡系数之和最小化和累积精矿库存最小化为目标的多目标规划模型,并提出了一种改进的多目标粒子群算法用于模型的求解。最后通过现场数据的实验研究验证了模型和算法的有效性。 展开更多
关键词 选矿过程 日综合生产指标 多目标规划 粒子群算法
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浮选过程自动控制系统 被引量:6
16
作者 耿增显 柴天佑 岳恒 《控制工程》 CSCD 2008年第5期497-500,共4页
针对浮选过程自动化水平低、劳动生产率低的现状,采用美国HoneyWell公司TPS(Total Plant Solution System)集散控制系统设计开发了浮选过程自动控制系统。详细介绍了系统结构、系统功能和浮选过程浮选机液位、进气流量和浮选药剂控制策... 针对浮选过程自动化水平低、劳动生产率低的现状,采用美国HoneyWell公司TPS(Total Plant Solution System)集散控制系统设计开发了浮选过程自动控制系统。详细介绍了系统结构、系统功能和浮选过程浮选机液位、进气流量和浮选药剂控制策略,以及浮选过程自动控制系统控制软件和相应的操作监控界面。实际应用表明,系统运行平稳、安全可靠,极大地减轻了现场操作人员的劳动强度,改善了现场操作环境,提升了选矿厂浮选过程自动控制水平。 展开更多
关键词 浮选 TPS 自动控制
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强磁选过程智能优化控制仿真实验平台 被引量:5
17
作者 刘卓 刘金礼 刘建昌 《控制工程》 CSCD 2008年第S1期155-158,共4页
强磁选系统具有多变量强耦合、强非线性、工况变化频繁、精矿品位和尾矿品位不能在线连续检测等综合复杂性。为开展强磁选系统优化控制研究提供仿真实验环境,解决其工程化验证问题,建立了强磁选过程智能优化控制半实物仿真实验平台。详... 强磁选系统具有多变量强耦合、强非线性、工况变化频繁、精矿品位和尾矿品位不能在线连续检测等综合复杂性。为开展强磁选系统优化控制研究提供仿真实验环境,解决其工程化验证问题,建立了强磁选过程智能优化控制半实物仿真实验平台。详细介绍了各系统的组成及功能,该实验平台由模拟现场强磁选的虚拟对象系统、仪表与执行机构虚拟装置、PLC、监控系统和优化控制系统组成。并进行了实验验证,实验结果表明了强磁选过程优化控制仿真实验平台的有效性和可行性。 展开更多
关键词 优化控制 仿真实验平台 强磁选系统
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生产制造全流程优化控制对控制与优化理论方法的挑战 被引量:70
18
作者 柴天佑 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期641-649,共9页
从控制系统的观点描述了生产制造全流程的控制与运行管理流程,分析了表征产品的质量、产量、成本、消耗等相关的综合生产指标与控制系统动作之间的联系,回顾了涉及的控制与优化的研究成果.从基于数学模型、基于数据和基于模型与数据相... 从控制系统的观点描述了生产制造全流程的控制与运行管理流程,分析了表征产品的质量、产量、成本、消耗等相关的综合生产指标与控制系统动作之间的联系,回顾了涉及的控制与优化的研究成果.从基于数学模型、基于数据和基于模型与数据相结合的角度综述了控制与优化方面的研究现状.在此基础上分析了生产制造全流程优化控制对过程控制与运行优化、以及控制系统实现技术的挑战,分析了实现生产制造全流程优化控制应开展的研究内容. 展开更多
关键词 生产制造全流程 综合生产指标 运行优化控制 优化控制系统
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蒸发过程的解耦控制仿真实验平台 被引量:3
19
作者 王永刚 柴天佑 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第18期5812-5815,共4页
蒸发过程的强制循环蒸发系统是一个多变量且回路间存在较强耦合的非线性系统,单纯的采用常规PID控制不能满足工业要求。为了从工程角度验证非线性自适应解耦PID控制算法在强制循环蒸发系统的应用,开发了蒸发过程的解耦控制分布式仿真实... 蒸发过程的强制循环蒸发系统是一个多变量且回路间存在较强耦合的非线性系统,单纯的采用常规PID控制不能满足工业要求。为了从工程角度验证非线性自适应解耦PID控制算法在强制循环蒸发系统的应用,开发了蒸发过程的解耦控制分布式仿真实验平台。该实验平台是由智能控制计算机、DCS系统、模拟现场的对象计算机、仪表与执行机构的虚拟装置以及底层控制回路组成。平台之间的通讯主要是通过OPC技术和DDE协议来实现。实验结果验证了该解耦控制算法应用于强制循环蒸发系统的可行性和有效性。 展开更多
关键词 强制循环蒸发系统 非线性系统 解耦控制 仿真实验平台
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基于改进RBF网络的过程工业时间序列预测方法 被引量:1
20
作者 刘芳 毛志忠 李磊 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1693-1696,共4页
基于残差思想的异常数据检测方法的关键之处在于对数据的准确预测.针对这一问题,提出基于改进径向基网络(radial basis function network,RBFN)的过程工业时间序列预测方法,该方法通过改变RBF网络的输入形式,使改进后的RBF网络能够更方... 基于残差思想的异常数据检测方法的关键之处在于对数据的准确预测.针对这一问题,提出基于改进径向基网络(radial basis function network,RBFN)的过程工业时间序列预测方法,该方法通过改变RBF网络的输入形式,使改进后的RBF网络能够更方便地引入遗忘因子以及惩罚因子,以适应于基于残差思想的异常数据检测方法要求的动态性能和鲁棒性.通过理论证明改进的RBF网络与传统RBF网络的等效性,并通过实验比较证明改进后的RBF网络较传统的网络结构更简单,参数意义更明确. 展开更多
关键词 径向基网络 异常数据检测 时间序列 过程工业 高斯函数
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