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1、洳≥:j~碩士學(xué)位論文⑧基于PLS/STATIS方法的間歇過程統(tǒng)計(jì)性能監(jiān)控研究董勝利導(dǎo)師王樹青教授專業(yè)控制理論與控制工程浙江大學(xué)先進(jìn)控制研究所二零零六年一月浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要保證生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質(zhì)量一直是工業(yè)生產(chǎn)過程的兩大追求目標(biāo)。在:l=業(yè)生產(chǎn)過程中,對過程實(shí)施性能監(jiān)控,及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)和修復(fù)過程故障,提高產(chǎn)品質(zhì)量‘致性,是進(jìn)行工業(yè)過程監(jiān)控的目的利動(dòng)機(jī)。間歇過程是現(xiàn)代流程工業(yè)中~種重要的生產(chǎn)方式,由于其本身的靈活性,廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工、食品、制藥等工業(yè)。間歇過程統(tǒng)計(jì)性能監(jiān)控基于歷史數(shù)據(jù),離線建立統(tǒng)計(jì)監(jiān)控模型并用于在線性能監(jiān)控和故障診斷。由于間歇過程統(tǒng)計(jì)性能監(jiān)控研
2、究不需過程精確的解析模型,所獲得理論成果和方法能夠較快的應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中,已成為過程控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文的主要內(nèi)容包括:1.綜述了流程工業(yè)過程監(jiān)控的目的、必要性以及過程監(jiān)控的主要方法。闡述了多變量統(tǒng)計(jì)過程性能監(jiān)控的歷史、現(xiàn)狀。概括了本文的主要研究工作。2.介紹了統(tǒng)計(jì)性能監(jiān)控的理論基礎(chǔ)和基本方法,給出了間歇過程統(tǒng)計(jì)性能監(jiān)控的一般框架。3.提出了一種基于魯棒PLS的間歇生產(chǎn)過程統(tǒng)計(jì)性能監(jiān)控方法。用于解決歷史數(shù)據(jù)存在離群點(diǎn)時(shí)的間歇過程統(tǒng)計(jì)性能建模問題。SBR間歇聚合反應(yīng)過程應(yīng)用表明:當(dāng)建模數(shù)據(jù)存在離群點(diǎn)影響時(shí),魯棒MPLS仍能給出正確的監(jiān)控結(jié)果??朔藗鹘y(tǒng)
3、MPLS魯棒性的不足,保證統(tǒng)計(jì)監(jiān)控模型不過分依賴建模數(shù)據(jù),有效減輕了模型對數(shù)據(jù)的要求。4,提出了一種基于STATIS方法的間歇生產(chǎn)過程統(tǒng)計(jì)性能監(jiān)控方法。間歇過程是一種不連續(xù)的生產(chǎn)過程,生產(chǎn)周期不盡一致,每個(gè)批次的長度不盡相同。三維數(shù)據(jù)處理方法STATIS不需要特殊的數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)規(guī)整,可以直接處理間歇過程數(shù)據(jù),降低了建模計(jì)算的復(fù)雜度。DuPont間歇聚合反應(yīng)過程應(yīng)用表明,和多向主元分析MPCA相比,該方法還具有一定的魯棒性。在全文研究的基礎(chǔ)上,提出了有待迸一步研究的課題和今后研究工作的重點(diǎn)。關(guān)鍵詞:間歇過程統(tǒng)計(jì)性能監(jiān)控部分最小二乘STATIS浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文A
4、BSTRACTSThesafetyofproductionprocedureandconsistencyofproductqualityarealwaystwogoaisoftheprocessindustry.Itisonlytimelyandeffectivelyfindingandrestoringfaultinprocessthatcancreateconditionsforprovidingproductswithgoodperformanceandconsistentquality,whichisalsotheobjectandmotivationofp
5、rocessmonitoring.Batchprocessesplayimportantroleinprocessindustry.Duetotheflexibility,batchprocessesarewidelyusedinfineindustry,foodindustryandpharmaceuticals.Basedonhistoricaloperationdata,batchSMPC(statisticalperformancemonitoring&contr01)establishesmonitoringandfaultdiagnosismodelso
6、ff-lineandappliesthemintheon—linemonitoringofbatchprocessoperation.BecausebatchSMPCdosellOtneedtheaccuratemodehoftheprocessesandthetheoryandmethodsgainedfi-omresearchworkcanbequicklyused,ithasbecomeoneofthemostactiveresearchareasinprocessindustry.Themainresearchworksareasfollows:1.Asur
7、veyoftheaim,theneedandthemainmethodsoftheprocessmonitoring.ThehistoryandstatusofMSPCarealsointroduc甜.2.Thebasictheoryandmethodsofstatisticalperformancemonitoringareintroducedandabasicframeworkforstatisticalperformancemonitoringofbatchprocessesisgiven.3.Amethodforstatisticalperformanc