基于加权高斯模型回归的软测量建模方法研究

发布时间：2023-03-10 22:28

　　工业过程中的一些质量变量对于生产过程的监测、控制与优化具有重要意义,但实际情况是这些质量变量的测量,往往受到检测技术、装置价格、以及实时性等限制,很难直接采用硬件传感器在线实时获得,因此软测量技术得到了应用。作为硬件测量替代方案,软测量可以为质量变量提供高效且低成本的预测。本论文在现有软测量技术研究成果的基础上,面向具有非线性和时变特征的工业过程,考虑过程数据中的时延信息和时间有序性,基于加权高斯模型回归算法进行改进研究。本文主要研究内容如下:(1)针对工业数据时序匹配不一致的问题,提出一种基于滑动灰关联度算法的软测量建模方法。该方法首先采用滑动灰关联度算法估计过程时延参数,提取过程的时延信息;当新样本到来时,利用基于离线阶段估计的时延参数重构建模数据集,并通过新样本相对于训练样本的权重建立加权高斯模型,构建输入和输出变量的联合概率密度函数;最后,通过概率模型的条件分布函数实时估计输出变量值。通过数值仿真和工业脱丁烷塔过程丁烷浓度的在线估计,验证了所提方法的有效性。(2)进一步考虑到在建立加权高斯模型时模型更新频繁耗时长的问题,提出一种基于改进加权高斯模型回归的软测量建模方法。首先挖掘...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 立题背景及意义
    1.2 软测量建模研究现状
        1.2.1 软测量建模概述
        1.2.2 软测量建模基本方法
        1.2.3 基于加权高斯模型回归的软测量建模方法
    1.3 本文主要研究工作和内容安排
第二章 带时延估计的加权高斯模型回归软测量建模
    2.1 引言
    2.2 时延问题描述
    2.3 基于时延信息重构的WGR软测量建模方法
        2.3.1 基于滑动灰关联度分析的变量时延估计
        2.3.2 加权高斯模型回归算法
        2.3.3 基于MGRA的在线加权高斯模型回归的软测量方法步骤
    2.4 仿真研究
        2.4.1 数值仿真测试
        2.4.2 脱丁烷塔过程
    2.5 本章小结
第三章 基于自适应更新的加权高斯模型回归软测量建模
    3.1 引言
    3.2 自适应更新策略
    3.3 基于自适应更新策略的加权高斯软测量建模
        3.3.1 建模数据预处理
        3.3.2 累计相似度因子
        3.3.3 基于自适应相似度阈值的模型更新策略
    3.4 基于改进加权高斯模型的软测量建模方法步骤
    3.5 仿真结果与分析
    3.6 本章小结
第四章 基于时间有序性的加权高斯模型回归软测量建模
    4.1 引言
    4.2 问题描述
    4.3 基于时间有序性的WGR方法
        4.3.1 局部加权标准化
        4.3.2 基于时间有序的WGR方法
        4.3.3 基于改进加权高斯模型的软测量建模方法步骤
    4.4 仿真研究与讨论
        4.4.1 数值仿真
        4.4.2 硫回收过程仿真
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 前景展望
致谢
参考文献
附录 :作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果



本文编号：3758679