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一类非线性过程质量相关的统计监控方法研究

2020-12-08阅读(319)

一类非线性过程质量相关的统计监控方法研究

论文摘要

质量相关的过程监控在工业生产中起着重要作用。偏最小二乘（PLS）算法可以通过建立过程变量和质量变量之间的关系进行过程监控,因此被广泛应用到过程控制系统的质量监控中。但是,在一些非线性的系统中,它的监控能力较差。因此,考虑建模数据的非线性结构特征在实际工业系统的过程监控中更具有实际意义。针对这个问题,我们在非线性函数级数展开的基础上,利用局部线性嵌入（LLE）的局部结构保持特性与L1范数对异常值的鲁棒性,提出了以下两种质量相关的统计监控方法:1、将非线性系统看作是线性部分与非线性部分的组合,结合PLS算法和局部线性嵌入算法（LLE/LPP）的线性维数约简和局部结构保持的优势,构造了一种全局加局部投影到潜结构（GPLPLS）的质量相关的统计过程监控方法。2、考虑到非线性部分也可被视为系统的不确定部分,从这个角度本文提出了一种基于L1范数（L1-PLS）的双鲁棒性投影到潜结构的质量相关的统计过程监控方法。为进一步提高模型的鲁棒性,本文利用L1范数来获得稀疏解和L,范数求取回归模型。仿真结果表明,这两种方法所构建的模型具有良好的预测能力,对应的监控方法具有更符合实际的故障诊断能力。

论文目录

  • 学位论文数据集
  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 课题背景与意义
  •   1.2 故障诊断方法的研究现状
  •   1.3 质量相关的统计监控方法
  •   1.4 论文结构与内容
  • 第二章 基本算法原理与仿真平台介绍
  •   2.1 PLS算法基本原理
  •   2.2 LLE算法基本原理
  • 1和L2范数的基本介绍'>  2.3 L1和L2范数的基本介绍
  •   2.4 TE仿真平台介绍
  •   2.5 本章小结
  • 第三章 全局加局部投影到潜结构的质量相关的统计过程监控方法
  •   3.1 QGLPLS方法简介
  •   3.2 GPLPLS方法基本原理
  •     3.2.1 GPLPLS模型
  •     3.2.2 GPLPLS模型之间的关系
  •     3.2.3 GPLPLS模型的主成分
  •   3.3 基于GPLPLS的质量监控和后验监控评估
  •     3.3.1 基于GPLPLS的过程和质量监控
  •     3.3.2 后验监控评估
  •   3.4 TE过程仿真分析
  •     3.4.1 模型和讨论
  •     3.4.2 故障诊断分析
  •     3.4.3 另一种模型和新的数据集
  •   3.5 本章小结
  • 第四章 双重鲁棒投影到潜结构的质量相关的统计监控方法
  •   4.1 RSPCA方法简介
  • 1-PLS方法基本原理'>  4.2 L1-PLS方法基本原理
  • 1-PLS的监控模型'>  4.3 基于L1-PLS的监控模型
  •   4.4 TE过程仿真分析
  •     4.4.1 主成分的鲁棒性分析
  •     4.4.2 预测和监控性能的鲁棒性分析
  • 1-PLS结果对比'>  4.5 GPLPLS和L1-PLS结果对比
  •   4.6 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  •   5.1 工作总结
  •   5.2 工作展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 研究成果及发表的学术论文
  • 作者和导师简介
  • 附件

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 张顺丽

    导师: 周靖林

    关键词: 偏最小二乘,局部结构保持,范数,质量相关的过程监控

    来源: 北京化工大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,经济与管理科学

    专业: 数学,数学,工业通用技术及设备,企业经济

    单位: 北京化工大学

    基金: 国家自然科学基金

    分类号: TB114.2;F273.2

    DOI: 10.26939/d.cnki.gbhgu.2019.001250

    总页数: 82

    文件大小: 6186K

    下载量: 13

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