基于非線性與非參數(shù)時間序列的SPC-EPC集成研究.pdf

1、天津大學(xué)博士學(xué)位論文天津大學(xué)博士學(xué)位論文基于非線性基于非線性與非參數(shù)時間序列的非參數(shù)時間序列的SPCEPC集成研究集成研究AnIntegratedSPCEPCStudyBasedonNonlinearNonparametricTimeSeries一級學(xué)科：工商管理學(xué)科專業(yè)：企業(yè)管理研究生：張曉蕾指導(dǎo)教師：何楨教授天津大學(xué)管理與經(jīng)濟學(xué)部二零一二年十一月摘要統(tǒng)計過程控制(SPC)與工程過程控制(EPC)是分別從過程工業(yè)和零件工業(yè)兩個不同的領(lǐng)

2、域發(fā)展而來的目的在于控制和提升產(chǎn)品質(zhì)量的兩種不同的技術(shù)。雖然它們達到各自目的的方法和途徑不同，但是它們都以減小質(zhì)量特性對目標(biāo)值的偏移作為自己的目標(biāo)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進步，SPCEPC集成逐漸被認(rèn)為是一種更為有效的質(zhì)量控制方法，得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。隨著生產(chǎn)過程和產(chǎn)品自身復(fù)雜程度的提高，越來越多的產(chǎn)品的質(zhì)量特性在生產(chǎn)的過程中呈現(xiàn)出了超越線性自相關(guān)關(guān)系的復(fù)雜的非線性自相關(guān)關(guān)系。目前針對SPCEPC集成的研究普遍采用線性時間序列來描述

3、產(chǎn)品質(zhì)量特性的自相關(guān)關(guān)系，這時線性模型在對于非線性自相關(guān)關(guān)系的描述上就會存在一定的偏差，從而影響最終的控制效果。故針對這一問題，本文提出了使用兩種典型的非線性時間序列模型，即門限自回歸模型(TAR)和平滑轉(zhuǎn)移自回歸模型(STAR)來對過程中的自相關(guān)關(guān)系進行描述，基于非線性時間序列模型建立控制器并進一步建立集成SPCEPC控制體系。使用例子與大量模擬研究分析和驗證了這一方法的控制效果。結(jié)果表明，基于非線性時間序列模型的集成SPCEPC控制

4、方法可以針對失控的復(fù)雜的非線性過程進行有效的控制。接著本文又基于一種更為高級的非參數(shù)時間序列模型，即函數(shù)系數(shù)自回歸模型(FCAR)來描述系統(tǒng)的動態(tài)自相關(guān)關(guān)系，使用相同的方法對基于這一模型的SPCEPC控制方法進行分析。結(jié)果表明，基于函數(shù)系數(shù)自回歸模型的集成SPCEPC控制方法可以針對失控的具體形式未知的復(fù)雜的非線性過程進行有效的控制。目前針對SPCEPC集成的研究普遍采用線性傳遞函數(shù)模型來描述產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的輸入輸出關(guān)系，然而此種線性傳

5、遞函數(shù)模型在對于更加貼近現(xiàn)代化生產(chǎn)過程的復(fù)雜非線性輸入輸出關(guān)系的描述上同樣會出現(xiàn)一定的偏差。故針對這一問題，本文提出了使用非參數(shù)傳遞函數(shù)模型來描述這種更為復(fù)雜的輸入輸出關(guān)系。基于非參數(shù)傳遞函數(shù)模型建立控制器并進一步建立集成SPCEPC控制體系，使用例子與大量模擬研究分析和驗證了這一方法的控制效果。結(jié)果表明，基于非參數(shù)傳遞函數(shù)模型的集成SPCEPC控制方法可以針對含有復(fù)雜的非線性輸入輸出關(guān)系的失控過程進行有效的控制。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：統(tǒng)計過