基于故障映射向量和结构化残差的主元分析(PCA)故障隔离 被引量：8

1

作者 李荣雨 荣冈 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1099-1104,共6页

在基于主元分析(PCA)的多变量统计过程监控中,现有方法很难直观有效地完全实现故障的隔离与诊断.本文通过分析各类故障的数学模型,提出一种基于结构化残差和故障映射向量的隔离方法,并推导出PCA模型下过程故障映射向量方向的提取算法,... 在基于主元分析(PCA)的多变量统计过程监控中,现有方法很难直观有效地完全实现故障的隔离与诊断.本文通过分析各类故障的数学模型,提出一种基于结构化残差和故障映射向量的隔离方法,并推导出PCA模型下过程故障映射向量方向的提取算法,进而实现了传感器/执行器故障和过程故障的故障隔离,在CSTR仿真上的研究进一步验证了该法的有效性. 展开更多

关键词 主元分析 故障隔离 过程故障 结构化残差 映射向量

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基于子空间辨识的模型预测控制策略及其应用 被引量：15

2

作者 孙磊 金晓明 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期313-315,共3页

针对化工过程中普遍存在的非线性和时变特性,提出了一种基于递推子空间辨识的自适应预测控制策略.用子空间辨识法得到的预测模型作为初始模型,通过比较初始模型和在线更新模型的匹配误差,选择匹配误差较小的预测模型计算过程的输入,从... 针对化工过程中普遍存在的非线性和时变特性,提出了一种基于递推子空间辨识的自适应预测控制策略.用子空间辨识法得到的预测模型作为初始模型,通过比较初始模型和在线更新模型的匹配误差,选择匹配误差较小的预测模型计算过程的输入,从而提高了模型精度.通过模拟移动床过程控制的仿真试验,表明该方法具有较强的鲁棒性和抗干扰能力. 展开更多

关键词 子空间辨识 自适应控制 匹配误差 模拟移动床

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蚁群算法中有关算法参数的最优选择 被引量：157

3

作者 詹士昌 徐婕 吴俊 《科技通报》 北大核心 2003年第5期381-386,共6页

蚁群算法是一种模拟进化算法,初步的研究表明该算法具有许多优良的性质.本文介绍了蚁群算法基本模型AS(AntSystem)的原理、特点、构成和实现方法,对基本蚁群算法参数的合理选取进行了实验分析,给出了算法参数选取的基本原则,有利于蚁群... 蚁群算法是一种模拟进化算法,初步的研究表明该算法具有许多优良的性质.本文介绍了蚁群算法基本模型AS(AntSystem)的原理、特点、构成和实现方法,对基本蚁群算法参数的合理选取进行了实验分析,给出了算法参数选取的基本原则,有利于蚁群算法在优化问题中的推广和应用. 展开更多

关键词 运筹学 蚁群算法 模拟进化算法 转移概率 组合优化问题

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以太网在工业应用中的实时特性研究 被引量：31

4

作者 陈磊 冯冬芹 +1 位作者 金建祥 褚健 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期670-675,共6页

总结了以太网实时问题的研究现状,以工业控制过程为背景,分析了以太网端到端的通信延迟并给出计算方法.通过仿真实验,讨论了在同时、随机、调度三种信息发送方式下,标准以太网和快速以太网的实时特性.研究表明,快速以太网的实时能力明... 总结了以太网实时问题的研究现状,以工业控制过程为背景,分析了以太网端到端的通信延迟并给出计算方法.通过仿真实验,讨论了在同时、随机、调度三种信息发送方式下,标准以太网和快速以太网的实时特性.研究表明,快速以太网的实时能力明显优于标准以太网;在网络负荷低时调度发送方式的实时性能最优,但存在明显的频率转折点;在网络负荷饱和时三种信息发送方式的实时性能没有显著差别. 展开更多

关键词 以太网 工业应用 端到端通信延迟 冲突检测 载波侦听多路访问 实时

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子空间模型辨识方法综述 被引量：46

5

作者 李幼凤 苏宏业 褚健 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期473-479,共7页

作为传统线性系统辨识方法的一个有益补充,子空间模型辨识方法(SMI)近年来获得了广泛关注.这类方法综合了系统理论,线性代数和统计学三方面的思想,其特点是直接由输入输出数据辨识系统的状态空间模型,因而非常适合多变量系统辨识.首先... 作为传统线性系统辨识方法的一个有益补充,子空间模型辨识方法(SMI)近年来获得了广泛关注.这类方法综合了系统理论,线性代数和统计学三方面的思想,其特点是直接由输入输出数据辨识系统的状态空间模型,因而非常适合多变量系统辨识.首先介绍了SMI的基本思想,然后分析了3种基本算法(N4SID、MOESP和CVA)的异同点、算法实现、统计特性和模型稳定性等方面.随后探讨了其他一些SMI算法,包括连续时间系统SMI算法、频域SMI算法、闭环SMI算法和非线性系统SMI算法.为说明SMI方法的特性,通过一个工厂实际例子研究对比了3种SMI基本算法和一种传统辨识算法———预测误差方法(PEM).最后阐述了理论方面有待进一步研究的主要问题. 展开更多

关键词 子空间 系统辨识 预测误差方法 辅助变量方法

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基于模糊最小二乘支持向量机的软测量建模 被引量：27

6

作者 张英 苏宏业 褚健 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期621-624,共4页

将模糊隶属度概念引入最小二乘支持向量机,提出一种基于支持向量数据域描述的模糊隶属度函数模型,将输入空间中的样本映射到一个高维的特征空间;然后根据其偏离数据域的程度赋予不同的隶属度.该方法提高了最小二乘支持向量机的抗噪声能... 将模糊隶属度概念引入最小二乘支持向量机,提出一种基于支持向量数据域描述的模糊隶属度函数模型,将输入空间中的样本映射到一个高维的特征空间;然后根据其偏离数据域的程度赋予不同的隶属度.该方法提高了最小二乘支持向量机的抗噪声能力,尤其适用于未能完全揭示输入样本特性的情况.将提出的方法用于催化裂化分馏塔轻柴油凝固点的软测量建模,仿真结果表明,该模糊隶属度函数模型能够提高最小二乘支持向量机的预测精度. 展开更多

关键词 支持向量机 数据域描述 模糊隶属度 软测量 建模

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基于在线聚类的多模型软测量建模方法 被引量：28

7

作者 李修亮 苏宏业 褚健 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2834-2839,共6页

针对石化行业中软测量建模样本的特性,提出一种基于在线聚类和v-支持向量回归机(vSVR)的多模型软测量建模方法。在vSVR建模过程中,通过在线聚类算法改善了vSVR模型参数选择算法的稳定性,并用vSVR参数的先验知识和KKT条件实现模型参数的... 针对石化行业中软测量建模样本的特性,提出一种基于在线聚类和v-支持向量回归机(vSVR)的多模型软测量建模方法。在vSVR建模过程中,通过在线聚类算法改善了vSVR模型参数选择算法的稳定性,并用vSVR参数的先验知识和KKT条件实现模型参数的快速寻优,提高了模型的学习效率和精度。该建模方法在加氢裂化分馏塔装置的轻石脑油终馏点在线预测系统中取得了良好的效果。 展开更多

关键词 多模型 软测量 在线聚类 v-支持向量回归机 k-交叉验证算法

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数据库中动态关联规则的挖掘 被引量：24

8

作者 荣冈 刘进锋 顾海杰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期127-131,共5页

关联规则能挖掘变量间的相互依赖关系,但是不能反映规则本身的变化规律．为此本文提出了动态关联规则．首先将整个待挖掘数据集按时间划分成若干子集,每个子集挖掘得到的每条规则分别生成一个支持度和一个置信度,这样每条规则在全集上... 关联规则能挖掘变量间的相互依赖关系,但是不能反映规则本身的变化规律．为此本文提出了动态关联规则．首先将整个待挖掘数据集按时间划分成若干子集,每个子集挖掘得到的每条规则分别生成一个支持度和一个置信度,这样每条规则在全集上就对应了一个支持度向量和一个置信度向量．通过分析支持度向量和置信度向量,不仅可以发现规则随时间变化的情况,也能够预测规则的发展趋势．本文还提出了两个挖掘动态关联规则的算法,且对他们做了比较．并给出了柱状图和时间序列两种方法分析这两个向量．最后给出了一个挖掘动态关联规则的应用实例。 展开更多

关键词 动态关联规则 关联规则 柱状图 时间序列

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石化企业大型实时数据库系统的结构设计 被引量：8

9

作者 王成光 苏宏业 褚健 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2002年第5期7-11,共5页

系统地分析石化企业大型实时数据库的应用环境和功能需求 ,结合最新的信息技术和数据处理技术 ,给出流程工业大型实时数据库的体系结构、设计思路和实现方法 ,采用该结构设计实现某公司实时数据库软件产品APC iSYS 。

关键词 石化企业 数据库系统 结构设计 实时数据库 分布式体系结构 COM/DCOM技术

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网络控制系统的仿真平台设计 被引量：10

10

作者 刘峙飞 王树青 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期597-600,共4页

研究网络控制系统时,一项主要的研究内容是研究网络对控制系统性能的影响,基于此目的设计了网络控制系统仿真平台NCSS。该平台利用Matlab来构造实际对象模型,基于物理网络使用Windows套接字Winsock进行控制器与对象之间的通信。该平台... 研究网络控制系统时,一项主要的研究内容是研究网络对控制系统性能的影响,基于此目的设计了网络控制系统仿真平台NCSS。该平台利用Matlab来构造实际对象模型,基于物理网络使用Windows套接字Winsock进行控制器与对象之间的通信。该平台可以方便地模拟实际对象的运行,并能够灵活地实现各种控制算法,为网络控制系统的分析与设计提供了较好的仿真环境。 展开更多

关键词 网络控制系统 仿真 MATLAB WINSOCK

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基于独立分量分析的系统性能监控方法研究 被引量：12

11

作者 郭明 王树青 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期665-669,共5页

为了提高故障检测和诊断的性能,提出了一种基于独立分量分析和支撑向量机对系统性能进行监控的整体框架,这一框架包括特征提取和故障识别两部分.独立分量分析被用来从当前工况的数据矩阵中提取出代表当前工况特征的投影系数矩阵,而这些... 为了提高故障检测和诊断的性能,提出了一种基于独立分量分析和支撑向量机对系统性能进行监控的整体框架,这一框架包括特征提取和故障识别两部分.独立分量分析被用来从当前工况的数据矩阵中提取出代表当前工况特征的投影系数矩阵,而这些投影系数矩阵则被用来训练多个支撑向量机,从而利用它们实现故障类型的识别.TennesseeEastman过程的仿真研究证实了该算法的可行性,且与传统的基于主元分析的算法相比,能够更早地检测出故障的发生. 展开更多

关键词 独立分量分析 系统性能 监控方法 故障检测 故障诊断 支撑向量机 统计过程控制

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基于NSGA-Ⅱ的模拟移动床色谱分离过程多目标操作优化 被引量：19

12

作者 吴献东 金晓明 苏宏业 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期2038-2044,共7页

多目标优化策略被应用于模拟移动床过程的操作优化中,采用一种基于Pareto最优解的多目标优化算法——NSGA-Ⅱ算法,以分离联萘酚对映体的模拟移动床色谱分离过程作为研究对象,利用模拟移动床TMB数学模型,以分离性能指标作为目标函数进行... 多目标优化策略被应用于模拟移动床过程的操作优化中,采用一种基于Pareto最优解的多目标优化算法——NSGA-Ⅱ算法,以分离联萘酚对映体的模拟移动床色谱分离过程作为研究对象,利用模拟移动床TMB数学模型,以分离性能指标作为目标函数进行了多目标操作优化设计。优化结果表明,NSGA-Ⅱ算法得到的非劣解在目标空间分布均匀,算法收敛性和鲁棒性好。基于NSGA-Ⅱ算法的面向分离性能多目标优化设计方法为模拟移动床分离过程的工艺设计和操作指导提供了有效的工具。 展开更多

关键词 模拟移动床 NSGA-Ⅱ 操作优化 数学模型

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基于抑制弧Petri网的离散事件系统的监控理论综述 被引量：10

13

作者 吴维敏 董利达 +1 位作者 苏宏业 褚健 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期42-46,共5页

利用Petri网的抑制弧实现离散事件系统的监控是离散事件系统监控理论的一个新进展.对抑制弧Petri网作了简单的介绍,并给出了该监控理论的基本原理.详细地回顾和总结了该理论的四种方法,即:结合自动机的字符串避免方法、抑制弧方法、基... 利用Petri网的抑制弧实现离散事件系统的监控是离散事件系统监控理论的一个新进展.对抑制弧Petri网作了简单的介绍,并给出了该监控理论的基本原理.详细地回顾和总结了该理论的四种方法,即:结合自动机的字符串避免方法、抑制弧方法、基于抑制弧的状态避免控制器方法以及加权抑制弧方法,分别分析了这几种方法各自的利弊.最后对其可能的发展作了展望. 展开更多

关键词 抑制弧Petri网 离散事件系统 监控理论 字符串避免方法 状态避免控制器方法 加权抑制弧方法

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基于多模型的自适应预测函数控制 被引量：10

14

作者 谢磊 张泉灵 +1 位作者 王树青 张智焕 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期190-193,共4页

作为第三代模型预测控制算法,预测函数控制已经在线性系统控制中取得了很好的效果,但应用于非线性对象还有一定局限性.针对现实中大量存在的非线性过程,提出了基于局部模型设计的预测函数控制器加上模型切换算法的多模型自适应预测函数... 作为第三代模型预测控制算法,预测函数控制已经在线性系统控制中取得了很好的效果,但应用于非线性对象还有一定局限性.针对现实中大量存在的非线性过程,提出了基于局部模型设计的预测函数控制器加上模型切换算法的多模型自适应预测函数控制器.通过计算机仿真应用于连续发酵过程,表明基于多模型的自适应预测函数控制器比常规的预测函数控制器具有更好的控制效果. 展开更多

关键词 参测函数控制 多模型 自适应控制 发酵过程

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模糊神经网络的混合学习算法及其软测量建模 被引量：14

15

作者 刘瑞兰 苏宏业 褚健 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期2878-2881,共4页

提出了一阶TSK模糊神经网络的混合学习算法,算法由三部分组成:基于模糊聚类的网络初始化;基于梯度下降的规则前件的学习算法;基于部分最小二乘的规则后件的学习算法。该混合算法可以根据训练样本的分布自动确定模糊神经网络的初始值,当... 提出了一阶TSK模糊神经网络的混合学习算法,算法由三部分组成:基于模糊聚类的网络初始化;基于梯度下降的规则前件的学习算法;基于部分最小二乘的规则后件的学习算法。该混合算法可以根据训练样本的分布自动确定模糊神经网络的初始值,当输入变量个数多时不会出现模糊规则数爆炸现象,训练速度快,模型精度高。将混合学习算法应用到PTA工业过程中4-CBA含量的软测量建模中,取得了令人满意的效果。 展开更多

关键词 混合学习 TSK模糊神经网络 软测量 部分最小二乘 模糊聚类

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流程工业实时数据库数据管理模型设计 被引量：7

16

作者 王成光 苏宏业 褚健 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期134-138,共5页

在研究实时数据库理论的基础上,分析了当前主流工业实时数据库功能及外部应用环境和条件的变化,结合最新的信息技术,设计了一种新的面向需求的实时数据库数据管理模型,提出了流程工业实时数据库位号映射技术和基于STL技术的多层次索引... 在研究实时数据库理论的基础上,分析了当前主流工业实时数据库功能及外部应用环境和条件的变化,结合最新的信息技术,设计了一种新的面向需求的实时数据库数据管理模型,提出了流程工业实时数据库位号映射技术和基于STL技术的多层次索引建立的方法,同时采用COM/DCOM技术使系统支持分布式应用,利用这种数据管理模型设计开发了实时数据库软件APC-iSYS,经运行验证了该模型的有效性和优越性. 展开更多

关键词 实时数据库 数据模型 COM/DCOM技术

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不确定时滞系统鲁棒镇定新方法 被引量：8

17

作者 苏宁军 苏宏业 褚健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期432-434,共3页

针对一类同时具有状态和控制滞后的不确定时滞系统,提出了一种新的时滞依赖型鲁棒镇定设计方法.通过引入一种新的线性状态变换,分离出时滞依赖因子,采用Lyapunov＿Krasovskii泛函方法,导出了不确定时滞系统可鲁棒镇定的时滞依赖型的新判... 针对一类同时具有状态和控制滞后的不确定时滞系统,提出了一种新的时滞依赖型鲁棒镇定设计方法.通过引入一种新的线性状态变换,分离出时滞依赖因子,采用Lyapunov＿Krasovskii泛函方法,导出了不确定时滞系统可鲁棒镇定的时滞依赖型的新判据,所得结论以线性矩阵不等式组的解的形式表示.仿真结果表明所得结论较之已有结果更为简单,具有更小保守性,且有更广泛的应用范围,不仅可以解决小时滞问题,也可用于解决大时滞问题. 展开更多

关键词 时滞系统 不确定性 时滞依赖 鲁棒镇定 线性矩阵不等式(LMI)

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基于独立成分的动态多变量过程的故障检测与诊断方法 被引量：8

18

作者 何宁 谢磊 +1 位作者 郭明 王树青 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期646-652,共7页

化工过程中存在大量测量变量, 这些变量一般不是相互独立的, 而是由少数必要的潜隐变量驱动, 这些潜隐变量通过独立成分分析方法(ICA) 抽取出来, 可用于故障检测和监控. 在基于ICA的故障检测和监控基础上提出一种故障诊断方法———字... 化工过程中存在大量测量变量, 这些变量一般不是相互独立的, 而是由少数必要的潜隐变量驱动, 这些潜隐变量通过独立成分分析方法(ICA) 抽取出来, 可用于故障检测和监控. 在基于ICA的故障检测和监控基础上提出一种故障诊断方法———字符串匹配方法, 此种方法仅由数据驱动, 既不需要训练数据也不需要建立过程模型, 实施起来简单方便. 通过在TE仿真模型上的应用, 表明了此方法的有效性. 展开更多

关键词 独立成分分析 字符串匹配 最长公共子字符串 统计过程监控 故障诊断

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对角CARIMA模型多变量广义预测控制器系数直接算法 被引量：10

19

作者 李奇安 褚健 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期59-65,共7页

为了简化多变量广义预测控制MGPC的设计与实现,提出了对角CARIMA(Controlledautoregressiveintegratedmovingaverage)模型MGPC控制器系数的直接求解方法.利用多变量对角CARIMA模型直接递推得到了非常简洁的MGPC控制器,控制增量等于控制... 为了简化多变量广义预测控制MGPC的设计与实现,提出了对角CARIMA(Controlledautoregressiveintegratedmovingaverage)模型MGPC控制器系数的直接求解方法.利用多变量对角CARIMA模型直接递推得到了非常简洁的MGPC控制器,控制增量等于控制器系数与设定值、过程输入输出历史数据、模型预测误差历史数据的乘积,控制器系数只与模型参数和设计参数有关,控制器系数维数只由模型结构参数决定.避免了Diophantine方程的求解,减少了在线计算量,简化了MGPC控制器的实现.在一个DCS控制的非线性液位装置上的对比实验结果表明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 广义预测控制 多变量 CARIMA模型 自适应控制 直接算法

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组件化软测量软件包的开发与应用 被引量：4

20

作者 王跃宣 苏宏业 +1 位作者 牟盛静 褚健 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2003年第3期43-47,共5页

　以软测量软件包的研究开发与应用实施为主线,介绍组件化软测量软件包的设计原理、基本框架和特点。进而介绍该软测量软件包在某化纤厂精对苯二甲酸(PTA)生产装置的实施与实际应用效果,验证了软件的有效性和可行性。

关键词 组件化 软测量 软件技术 精对苯二甲酸(PTA)

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