流程工業(yè)數(shù)據(jù)校正技術(shù)若干問題研究.pdf

1、數(shù)據(jù)校正作為一門確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、可靠性及完整性的智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)，是流程工業(yè)綜合自動化的關(guān)鍵之一。它利用過程冗余信息，結(jié)合各種統(tǒng)計(jì)分析方法和生產(chǎn)過程機(jī)理，濾除原始數(shù)據(jù)中的顯著誤差，根據(jù)最優(yōu)化理論系統(tǒng)地調(diào)整過程測量值、修正過程模型中的潛在不確定性(如參數(shù)等)以提高測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量，估計(jì)未測變量。隨著系統(tǒng)復(fù)雜性的提高以及信息化需求的增長，數(shù)據(jù)校正所基于的過程模型從線性擴(kuò)展為非線性、穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展為動態(tài)。然而，測量網(wǎng)絡(luò)、過程模型及相應(yīng)數(shù)據(jù)校正算法將對

2、數(shù)據(jù)校正結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。因此，迫切需要針對不同的過程模型研究相應(yīng)的高效數(shù)據(jù)校正算法和測量網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，以滿足工業(yè)應(yīng)用需求。 針對目前數(shù)據(jù)校正存在的問題及過程模型復(fù)雜化、多樣化特點(diǎn)，本文對雙線性數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)算法、動態(tài)數(shù)據(jù)校正算法及動態(tài)系統(tǒng)測量網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析研究。其主要內(nèi)容如下： 1．介紹了數(shù)據(jù)校正技術(shù)的研究背景及意義，對數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)、顯著誤差檢測與識別和測量網(wǎng)絡(luò)冗余性分析與設(shè)計(jì)三方面作了綜述，回顧了數(shù)據(jù)校正技術(shù)的理論研究和

3、工業(yè)應(yīng)用情況。 2．考慮多組分物料平衡，結(jié)合雙線性特殊結(jié)構(gòu)，提出了分解及規(guī)范化協(xié)調(diào)模型的變量消除方法，對系統(tǒng)降維、消除約束，并采用具有并行搜索特性的微粒群算法求解。即，實(shí)現(xiàn)了一種滿足效率及精度要求的雙線性數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)方法來實(shí)現(xiàn)物流和組分的平衡。 3．針對一般線性動態(tài)系統(tǒng)，提出一種魯棒線性動態(tài)數(shù)據(jù)校正方法。首先對動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行變換及離散化，將時(shí)間冗余信息與空間冗余信息分離，表達(dá)為離散狀態(tài)空間模型形式，其中狀態(tài)空間方程表達(dá)了動態(tài)系

4、統(tǒng)的時(shí)間冗余信息，而輸出方程表達(dá)了動態(tài)系統(tǒng)的空間冗余信息；然后采用基于Huber函數(shù)的抗差估計(jì)理論，結(jié)合最小二乘思想對動態(tài)數(shù)據(jù)校正問題進(jìn)行求解。該方法對顯著誤差及離群點(diǎn)有相當(dāng)強(qiáng)的魯棒性，且便于在線處理。 4．由于動態(tài)數(shù)據(jù)校正的效果與測量網(wǎng)絡(luò)緊密相關(guān)，本文研究了動態(tài)系統(tǒng)測量網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。在保證過程變量可估計(jì)及滿足允許投資費(fèi)用的基礎(chǔ)上，尋求精度最高的測量網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)于動態(tài)數(shù)據(jù)校正。最后總結(jié)了全文，并對數(shù)據(jù)校正技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望。