### 非线性过程监控的局部加权典范相关分析 #### 摘要与引言 本研究提出了一种名为局部加权典范相关分析(Locally Weighted Canonical Correlation Analysis, LWCCA)的方法,旨在实现高效且准确的非线性过程监控。该方法的核心思想是通过构建多个局部线性的典范相关分析(Canonical Correlation Analysis, CCA)模型来近似描述非线性过程。在这些局部模型中,样本权重的确定成为关键步骤之一。如果权重下降过慢,则可能忽略局部行为;相反,若权重下降过快,则可能导致显著的误报。因此,研究提出了一种基于随机算法的方法来确定用于计算权重的可调参数,确保LWCCA模型能够在保证较低误报率的同时探索尽可能多的局部行为。 #### 方法论 LWCCA方法的具体实现步骤如下: 1. **数据预处理**:首先对采集到的过程数据进行必要的预处理,包括但不限于数据清洗、标准化等。 2. **样本权重计算**:采用一种基于随机算法的方法确定用于计算样本权重的可调参数。这一步骤对于确保LWCCA的有效性和可靠性至关重要。 3. **局部CCA模型建立**:根据样本权重划分不同的局部区域,并在每个区域内建立CCA模型,以此来表征输入与输出之间的关联性。 4. **故障检测残差生成**:一旦建立了局部CCA模型,就可以生成最优的故障检测残差。 5. **监控统计量建立**:基于这些故障检测残差,建立相应的监控统计量,用于在线监测过程中出现的异常情况。 #### 实验验证 为了验证LWCCA方法的有效性,进行了两项实验研究。第一项研究采用了模拟数据集,该数据集包含了一系列典型非线性过程的特征,以检验LWCCA方法在不同条件下的性能表现。第二项研究则是在一个实际工业过程中进行的,具体为化工生产环境中的过程监控。通过这两项实验,不仅验证了LWCCA方法能够有效地识别过程中的异常状态,而且还展示了其相对于传统MVA方法的优势,尤其是在处理复杂非线性过程时的优越性。 #### 研究背景 随着数据收集与传输技术的快速发展,现代生产工厂能够获取大量的过程数据。这些数据蕴含着丰富的过程信息,如何有效利用这些信息进行过程监控变得尤为重要。数据驱动的多元分析(Multivariate Analysis, MVA)方法在此背景下发挥着越来越重要的作用。经典的MVA监控方法通常包括离线建模与在线监控两个阶段。离线建模阶段利用多元数据分析技术探索变量间的相互关系并构建监控空间;在线监控阶段将待测样本映射到已建立的监控空间中,并依据监控统计量判断过程状态。 #### 基础MVA方法 - **主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)**:主要用于降维和异常检测。 - **偏最小二乘(Partial Least Squares, PLS)**:适用于输入和输出变量间存在强线性关系的情况。 - **典范相关分析(Canonical Correlation Analysis, CCA)**:用于探索两组变量间的最大相关性,适用于输入输出变量之间存在较强相关性的场景。 #### 结论 LWCCA方法通过构建多个局部线性的CCA模型,能够有效地解决非线性过程监控的问题。这种方法不仅能够提高故障检测的准确性,还能减少误报率,从而为工业过程监控提供了一个强大而灵活的工具。未来的研究可以进一步探讨如何优化样本权重的计算方法以及如何扩展LWCCA方法的应用范围,以适应更广泛的过程监控需求。
























剩余9页未读,继续阅读


- 粉丝: 4
- 资源: 936
我的内容管理 展开
我的资源 快来上传第一个资源
我的收益
登录查看自己的收益我的积分 登录查看自己的积分
我的C币 登录后查看C币余额
我的收藏
我的下载
下载帮助


最新资源
- 2015-2024年上市公司商道融绿esg评级数据(年度)
- DeepSeek:通用人工智能从入门到精通的技术解析与应用指南
- 离散扩展龙伯格观测器:扰动补偿功能下的鲁棒性能优化及动态响应增强策略,离散扩展龙伯格观测器:具有扰动补偿功能的高鲁棒性预测控制系统,一种具有扰动补偿功能的离散扩展龙伯格观测器,有较好的参数摄动扰动抑制
- 无刷直流电机BLDC三闭环控制系统的Matlab Simulink仿真模型搭建:原理、波形记录与参数详解,无刷直流电机BLDC三闭环控制系统的Matlab Simulink仿真模型搭建:原理、波形记录
- 基于Python的Django-vue基于spark的短视频推荐系统的设计与实现源码-说明文档-演示视频.zip
- DeepSeek写的重力球迷宫手机小游戏
- 单相变压器绕组与铁芯振动形变仿真模型:洛伦兹力与磁致伸缩效应下的动态响应分析,COMSOL单相变压器绕组与铁芯振动形变仿真模型:基于洛伦兹力与磁致伸缩效应的时域分析,comsol的单相变压器绕组及铁芯
- 新兴经济体二氧化碳排放报告2024.pdf
- 激光熔覆技术:COMSOL模拟建模与视频教程服务,助力激光研究人员与工程师的专业提升,激光熔覆技术:COMSOL软件下的建模与视频教程应用指南,COMSOL 激光 激光熔覆 名称:激光熔覆 适用人群:
- 2000-2023年上市公司价值链升级数据(含原始数据+计算代码+结果)
- COMSOL仿真下的钢架无损超声检测:焊接区域及周边缺陷识别技术,角钢梁纵波转横波检测原理揭秘,Comsol仿真技术下的钢架无损超声检测:角钢梁缺陷的精准识别与定位,Comsol仿真钢架无损超声检测
- 基于FPGA的图像坏点像素修复算法实现及Matlab辅助验证:探索其原理、测试与使用视频教程 注:标题中的“可刀”一词在此上下文中并无实际意义,因此未被包含在标题中 标题长度符合要求,并尽量简洁明了
- 2008-2022年各省环境污染指数数据(原始数据+结果).xlsx
- zhaopin_mzhan.apk
- 权威科研机构发布钢轨表面缺陷检测数据集,含400张图像和8种类别缺陷,mAP达0.8,附赠lunwen,钢轨表面缺陷检测数据集:包含400张图片与八种缺陷类别,适用于目标检测算法训练与研究 ,钢轨表面
- C形永磁辅助同步磁阻电机Maxwell参数化模型:转子手绘设计及关键参数优化分析,基于Maxwell参数化模型的C形永磁辅助同步磁阻电机研究:转子手绘非UDP模块的参数化设计及优化分析,C形永磁辅助同


