自相关泊松计数过程的质量控制图

研究了一类自相关泊松计数过程的质量监控问题.在对泊松一阶整值滑动平均(INMA(1))过程进行分析的基础上,用条件控制图和残差控制图对这类过程进行监控,并给出了确定控制限的方法及其实施步骤.通过仿真,首先分析了控制限参数变化对受控平均运行链长的影响;然后以平均运行链长为准则,比较了控制图的监控效果.仿真结果表明,两种控制图均能对泊松INMA(1)过程均值发生的较大幅度漂移进行有效监控.     

一种基于动态独立子空间分析的过程监控方法

独立元分析(ICA)是近年来盲信号分离领域的热点问题,传统的ICA方法只能寻找信号与信号间的独立元,对信号组与信号组之间的独立性分析却无能为力.独立子空间分析法(ISA)则通过寻求矢量峭度最大化,对信号组之间进行独立性研究.根据这一理论提出动态独立子空间分析过程监控方法,针对过程变量自相关问题,构建时间序列子空间,随采样时间动态更新子空间数据,对其进行独立性研究,达到过程监控的目的.以TE过程为背景的仿真研究,验证了该方法的有效性.     

面向小批量生产过程的多变量贝叶斯控制图

针对多维数据的贝叶斯更新难题,首先利用变量转换将多变量的贝叶斯更新公式转变为单变量更新公式.在对过程状态进行重新划分的基础上,利用马尔科夫链分别构造了不同情形下的贝叶斯过程状态转移矩阵,区分了扰动发生的不同时刻对于成本函数的影响.利用迭代的思想构造了过程的成本函数,在此基础上最终构造了面向小批量生产过程的多变量控制图优化模型.仿真结果表明,相比于已有的多变量控制图,本文设计的控制图可以有效地降低过程成本,因此具有更大的实用价值.     

基于多步延迟自动反馈控制的过程质量监控

研究了具有多步延迟特性的反馈控制进行自动过程调整后的质量监控问题.建立了多步延迟自动反馈控制的过程质量监控模型,分别给出了基于多步延迟的MMSE控制器反馈调整后对过程输出和调整量两种数据流建立的控制图平均运行长度的计算方法,用以评价控制图的效率.最后通过一个简单的算例说明该方法的使用.     

多变量统计过程控制在烟叶打叶复烤过程中应用

为实现对打叶复烤过程片烟结构的多个指标同时进行过程监控,保证片烟质量的稳定,以在云南省公司打叶复烤厂抽取的2009年片烟为样本,通过多变量统计分析,运用多变量T2控制图对打叶复烤过程片烟结构3个指标的稳定状况进行判断,并运用Bonferroin不等式原理对失控小组各个变量进行检验。结果表明,第7、11、17个小组打叶复烤过程稳定性出现失控,失控原因主要是小片率和中片率偏高。多元统计T2控制图可以对多变量同时监控,Bonferroin检验法对查找失控变量有一定的参考价值,多变量统计过程控制可以在打叶复烤过程得到有效应。图1,表2,参13。     

基于T-K控制图的多品种生产模式统计过程控制方法

根据SPC基本原理, 传统的统计过程控制技术无法直接用于多品种生产环境的质量监控. 提出了一种新颖的统计过程控制方法, 对工艺参数均值及标准偏差监控, 仅需一张控制图即可对多品种生产过程的运行状态做出评价. 详细给出了T、K统计量的定义和计算方式及T-K控制图控制限的确定. 理论分析表明, T-K控制图具有稳定的监控性能且具有self-starting特点. 通过实例分析及仿真验证, 证实该过程控制方法能够及时、有效地检测出多品种生产模式下导致生产过程失控的异常因素, 提示操作人员适时做出响应, 使生产过程维持在统计受控状态以保证产品质量.     

基于APL的EWMA图优化设计

讨论了采用EWMA图进行工序过程监控时控制图的优化设计问题。首先提出了用马尔可夫链的方法对EWMA图的平均产品长度进行计算的方法,然后以平均产品长度作为性能度量的标准讨论在不同生产情况下如何选择EWMA图的控制参数,从而获得最佳的监控效果。通过与通用的EWMA设计方法的比较,说明了本文方法更能快速地发现过程中出现的较小波动。     

基于核主元分析与多支持向量机的监控诊断方法及其应用

为保证密闭鼓风炉冶炼过程的正常运行,构造了一种基于核主元分析(KPCA)和多支持向量机(MSVM)的监控模型.该监控模型首先用核主元分析方法对过程数据进行特征提取,然后将代表过程特征的核主元送入到多支持向量机分类器中进行故障诊断与分类.仿真研究显示, 该监控模型具有较好的泛化能力,能有效地应用于鼓风炉的监控诊断,可用于鼓风炉熔炼过程的现场操作指导.     

基于广义似然比的图像数据监控方法

针对具有一致性或存在特定模式的产品图像中可能出现的偏移数目未知的问题,提出将图像划分为不可重叠、大小相同的小区域,计算各区域的灰度均值,对所有区域灰度均值的广义似然比统计量求和来构建控制图,从而实现了对该类产品图像的实时监控.利用仿真试验对不同区域大小下控制图的性能进行了对比分析.结果表明,当划分的区域大小与目标偏移的范围一致时,不论图像中出现单个或多个偏移,控制图的检测效果最优.     

二项分布下VSI EWMA控制图的经济设计

为了降低过程控制成本,同时提高监控不合格品数的效率,研究二项分布下可变抽样区间(VSI)指数加权移动平均(EWMA)控制图的经济设计问题.首先基于质量损失函数和预防维修策略,构建VSI二项EWMA控制图的联合经济模型;其次以期望损失函数最小为目标,运用遗传算法确定控制图设计参数的最优值;然后对所建立的联合经济模型进行灵敏度分析,得出期望损失函数随着单元抽样费用、过程波动和产品不合格时的损失的增大而增大.通过最优性分析得出基于联合经济模型设计的VSI二项EWMA控制图具有较小的单位时间期望损失成本,优于统计方法设计的VSI二项EWMA控制图.     

EWMA控制图在MSA稳定性分析中的应用

针对传统的 Shewhart 控制图使用当前观测数据进行测量系统分析(MSA)的稳定性分析,不易检测出过程均值中存在的小偏移,而指数加权滑动平均(EWMA)和累计和(CUSUM)控制图考虑了历史数据,可以克服Shewhart 控制图在小波动情况下检测能力不足的缺陷:首先通过 Montle-Carlo 模拟计算控制图性能评价指标ARL(average run length),分析了 EWMA 和 CUSUM 控制图的优越性;然后给出了 EWMA 控制图在 MSA 稳定性分析中的实施步骤.示例分析表明 EWMA 在小波动时比 CUSUM 和 Shewhart 控制图更为有效.     

未知相关噪声下的广义波达方向估计算法

针对未知相关噪声情况下信源波达方向的估计,提出一种适用于均匀线阵的广义波达方向估计算法。该算法利用修正后的协方差差分算法,有效地消除了阵元间的相关噪声的影响。不同于以前的算法,提出的算法通过对接收数据的前后向空间平滑协方差矩阵进行共轭运算得到新的变换矩阵,因此修正后的协方差差分矩阵是个实部为零的厄米特矩阵,从而有效地降低了特征分解过程的计算量。本算法能解决相关噪声下,同时分辨相干与非相干信源的问题。理论分析和仿真结果均表明所提算法的有效性。     

基于自适应多重渐消因子卡尔曼滤波的

针对传统卡尔曼滤波器在模型失配和噪声时变情况下滤波精度下降甚至发散的问题,设计了一种新的多重渐消因子卡尔曼滤波算法。该算法通过一个基于渐消记忆指数加权的新息协方差估计器来计算新息协方差估计值,并依此引入多重渐消因子对预测误差协方差阵进行调整,使得各滤波通道具有不同的调节能力,克服了单渐消因子对多变量跟踪能力差的局限性,从而提高滤波算法的精度和鲁棒性。仿真和试验结果表明,新算法能有效抑制滤波器发散,其滤波精度和鲁棒性优于常规卡尔曼滤波与单渐消因子卡尔曼滤波,能够更好地满足工程应用的要求。     

MUSIC空间谱估计并行运算算法

针对多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)算法计算量大不适于实时处理的问题,提出了一种并行处理方案。首先,根据协方差矩阵的Hermite特性简化其构造过程;再通过实值化预处理,将后续运算转换到实数域,通过Householder变换将协方差矩阵简化为三对角矩阵,对三对角矩阵进行QR分解得到特征值和特征向量用于谱峰搜索|最后,各个阶段都适于采用多处理器并行处理。通过理论分析和仿真,验证了该方法在对MUSIC算法性能影响不大的前提下能大大减小运算量,提高算法处理速度,为MUSIC算法的高效化实现提供了一定的理论基础。     

用一次快拍数据实现二维完全解相干和解互耦

针对相干信源背景和考虑二维阵列互耦效应时的二维波达方向(direction of arrival, DOA)快速估计问题,提出了一种只利用一次快拍数据即可实现二维完全解相干和解互耦的快速算法--互耦效应下的单次快拍波达方向矩阵(single snapshot DOA matrix method in the presence of mutual coupling, MC-SS-DOAM)法。该算法仅利用特殊阵列的单次快拍数据构造等效的接收数据协方差矩阵,避免了传统算法需要多次快拍累积的弊端,将其分解后得到了具有对角阵形式的等效信号协方差矩阵,因此实现了完全解相干,此时互耦系数已经从阵列流型矩阵中剥离,归入至对角元素中,即实现了完全解互耦。文中进一步对互耦系数可能导致的二维盲角进行了分析。仿真结果表明,该算法能够完全实现解互耦和解相干,且仅利用一次快拍的本文算法二维估计性能接近50次快拍的DOAM算法,明显优于40次快拍的DOAM算法。     

多维高频数据的"已实现"波动建模研究

金融市场高频数据的分析与建模是金融计量学一个全新的研究领域.把基于一维高频数据的“已实现”波动率扩展到多维高频数据情形,给出“已实现”协方差阵,并给出了协方差阵的极限性质,用以刻画多维金融变量的波动率和相关性.研究了基于上证综指和深圳成份指数高频数据的“已实现”协方差阵的特性,最后针对它的长记忆性建立了FIVAR模型,该模型刻画了上证综指和深圳成份指数各自的波动性和之间的相关性.研究发现,“已实现”波动和“已实现”协方差取对数后具有良好的正态分布特性,相同的长记忆性.针对“已实现”协方差阵建立的FIVAR模型为进一步研究波动的协同持续性提供了基础.     

相关噪声下基于对角加载的相干信源DOA估计算法

针对更为广泛的空间相关噪声背景下相干信源的DOA估计问题,提出了一种对角加载的改进空间差分平滑（diagonal loading improved spatial smoothing difference, DL ISDS）算法。该算法利用均匀线阵协方差矩阵的Toeplitz分解特性进行差分运算对消相关噪声,将独立和相干信源分开分辨,重复利用阵列接收数据,可分辨更多信源,相比常规谱估计算法,DL ISDS算法具有更强的信源过载能力及阵元节省能力;另外,该算法无需预知或专门估计相干信号源数及特征值分解,可明显减小算法的运算量和复杂度。计算机仿真结果证明了DL ISDS算法理论的正确性和有效性。     

基于逆协方差矩阵估计的杂波抑制方法

分析了机载双基地雷达杂波分布的特点,并基于杂波逆协方差矩阵的特性提出了基于逆协方差矩阵估计的机载双基地雷达杂波抑制方法。首先利用常规方法估计得到邻近距离门的协方差矩阵;然后利用邻近距离门的逆协方差矩阵对待检测距离门的逆协方差矩阵进行估计;最后通过传统的空时自适应处理方法完成对杂波的有效抑制。仿真结果表明该方法可明显改善机载双基地雷达的杂波抑制性能。     

Adaptive detector design of MIMO radar with unknown covariance matrix

The problem of detecting signal with multiple input multiple output (MIMO) radar in correlated Gaussian clutter dominated scenario with unknown covariance matrix is dealt with. The general MIMO model, with widely separated sub-arrays and co-located antennas at each sub-array, is adopted. Firstly, the generalized likelihood ratio test (GLRT) with known covariance matrix is obtained, and then the Rao and Wald detectors are devised, which have proved that the Rao and Wald test coincide with GLRT detector.To make the detectors fully adaptive, the secondary data with signal-free will be collected to estimate the covariance. The performance of the proposed detector is analyzed, however, it is just ancillary. A thorough performance assessment by several numerical examples is also given, which has considered the sense with co-located antennas configure of transmitters and receivers array.The results show that the performance the proposed adaptive detector is better than LJ-GLRT, and the loss can be acceptable in comparison to their non-adaptive counterparts.