基于改進(jìn)核主元分析的過程監(jiān)測方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)過程規(guī)模日益擴(kuò)大，流程日益復(fù)雜，如何保證過程運(yùn)行安全并且提高產(chǎn)品質(zhì)量是目前工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)急需解決的兩個(gè)問題，過程監(jiān)測技術(shù)是解決這兩個(gè)問題的有效方法。但由于實(shí)際工業(yè)過程的復(fù)雜性以及波動(dòng)性，準(zhǔn)確的過程模型建立和應(yīng)用都十分困難，傳統(tǒng)的基于定性和定量模型的理論和方法受到一定局限。
　　由于智能儀表和計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)過程應(yīng)用中的發(fā)展，大量高維的且具有強(qiáng)相關(guān)性的過程狀態(tài)數(shù)據(jù)被采集并存儲(chǔ)，很難從中去掉冗余和干擾提取有用信息。多元統(tǒng)計(jì)過

2、程監(jiān)測技術(shù)作為應(yīng)對(duì)多變量的相關(guān)性的方法，在過去的十幾年間得到持續(xù)的關(guān)注與發(fā)展。
　　本文在前人工作成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)非線性工業(yè)過程中由于設(shè)備老化、過程漂移、傳感器測量誤差等因素引起的參數(shù)漂移問題，做了以下的研究工作:
　　(1)針對(duì)過程樣本逐漸增大或參數(shù)漂移的問題，本文結(jié)合基于滑動(dòng)窗口機(jī)制的核主元分析方法和指數(shù)加權(quán)的核主元分析方法，提出一種自適應(yīng)核主元分析方法。當(dāng)過程采集到新樣本，先利用滑動(dòng)窗口判斷樣本是否滿足模型更新的條件

3、。如果滿足模型更新條件，則采用指數(shù)加權(quán)核主元分析方法更新模型;反之，則不進(jìn)行模型更新，直至采集到下一個(gè)正常樣本。將該方法用于電熔鎂爐工作過程的監(jiān)測，仿真結(jié)果驗(yàn)證方法的可行性。
　　(2)傳統(tǒng)的核主元分析方法基于樣本不包含劣點(diǎn)的假設(shè)，但實(shí)際的工業(yè)過程所采集的數(shù)據(jù)往往含有劣點(diǎn)。即使將其映射到特征空間，劣點(diǎn)問題依然存在，對(duì)模型產(chǎn)生很大影響，導(dǎo)致過程監(jiān)測結(jié)果不準(zhǔn)確。針對(duì)這個(gè)問題，本文提出一種改進(jìn)的核主元分析方法，在重建誤差最小的意義下定義