【摘要】：為了迎合現(xiàn)代社會瞬息萬變的市場需求,現(xiàn)代過程工業(yè)正逐漸倚重于生產(chǎn)小批量、多品種、高附加值產(chǎn)品的間歇過程。在大部分間歇過程中,產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)很難在線測量,需要離線分析才能獲得,因而無法滿足在線實(shí)時(shí)控制和優(yōu)化操作的要求。軟測量技術(shù)是解決上述問題的有效方法之一。 以偏最小二乘(PLS)為核心技術(shù)的多元統(tǒng)計(jì)回歸建模方法是軟測量建模的有效工具之一。做為PLS的一種衍生方法,多向偏最小二乘(MPLS)方法在間歇過程建模方面取得了廣泛應(yīng)用。但是傳統(tǒng)MPLS方法并不適用于多操作工序的間歇過程,而且在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在以下問題：建模數(shù)據(jù)不同步,模型結(jié)構(gòu)復(fù)雜,穩(wěn)定性差,在線預(yù)報(bào)精度在很大程度上依賴于對未來測量值的預(yù)估準(zhǔn)確程度。 本論文在深入研究間歇過程的多操作階段和重復(fù)生產(chǎn)特性的基礎(chǔ)上,結(jié)合MPLS在處理高維、高度耦合數(shù)據(jù)上的優(yōu)勢,提出了新的基于MPLS的間歇過程統(tǒng)計(jì)建模和模型更新算法,論文的主要內(nèi)容為： (1)針對間歇生產(chǎn)過程多操作時(shí)段的特點(diǎn),提出了基于均值子時(shí)段MPLS的建模方法。同時(shí),針對未來過程信息未知的問題,給出了一種未知變量值的補(bǔ)充方法,使得質(zhì)量指標(biāo)的在線預(yù)報(bào)得以實(shí)現(xiàn)。 (2)針對傳統(tǒng)PLS模型無法在線更新的問題,將遞推偏最小二乘(RPLS)與均值子時(shí)段MPLS相結(jié)合,提出了應(yīng)用于間歇過程的塊式RMPLS方法,并對其進(jìn)行了改進(jìn)。論文給出了完整的模型在線預(yù)測和更新步驟。 (3)將上述方法應(yīng)用于斜軋穿孔過程,實(shí)現(xiàn)了穿孔能耗的在線預(yù)報(bào)及穿孔能耗預(yù)報(bào)模型的更新。仿真驗(yàn)證了上述方法的有效性。
【圖文】：

工藝的分析得知，軋輥電流的變化可以充分反應(yīng)管坯的穿孔軋制運(yùn)行狀態(tài)。因此在對某個批次的采樣時(shí)間序列進(jìn)行子時(shí)段劃分時(shí)，可以取軋輥電流作為指示變量，將穿孔過程劃分為3個不同的操作子時(shí)段。圖3.6是某根實(shí)心管坯在穿孔過程中檢測到的上軋輥電

圖3.8模型對于訓(xùn)練樣本的預(yù)測結(jié)果 Fig.3.8Predietionresultfortrainingdataofthemodel模型對于建模樣本的擬合結(jié)果如圖3.8，，其中標(biāo)有“o’’的實(shí)線代表實(shí)際能耗值，標(biāo)有“*”的虛線代表模型預(yù)測值。應(yīng)用35個批次的測試數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行檢驗(yàn)，測試模型的預(yù)報(bào)精度。預(yù)報(bào)過程中過程變量未來觀測值的補(bǔ)充方法見3.1.3節(jié)。數(shù)據(jù)補(bǔ)充完成后，由式 (3.1)計(jì)算預(yù)測結(jié)果。模型在不同子時(shí)段結(jié)束時(shí)對穿孔能耗的預(yù)測效果如圖3.9一3.n所示，其中標(biāo)有“o’’的實(shí)線代表實(shí)際能耗值，標(biāo)有，’*”的虛線代表模型預(yù)測值。為了衡量模型的精度，在數(shù)學(xué)上有一系列的定義和標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)大同小異。本文采用均方誤差(RMSE)指標(biāo)來衡量:{~一寸告沙‘一”” (3.4)其中
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：N945.12

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2711124