基于非线性主元子空间的故障模式识别方法

针对多元统计过程监控中的故障源识别问题,提出一种非线性主元子空间方法识别故障模式.该方法对不同类型的故障数据进行核主元分析,获得描述数据主要变化的非线性主元子空间,以此为基础构造故障模式分类器.考虑到核主元分析的计算复杂性,提出一种基于特征样本的非线性主元子空间算法,使用基于克隆选择原理的免疫算法提取特征样本用于故障模式识别.在Tennessee Easlxnan过程上的仿真结果说明,非线性子空间方法能够比线性子空间方法更有效的识别故障模式.     

赋权已实现波动及其长记忆性,最优频率选择

已实现波动是针对高频金融时间序列的一种全新的波动度量方法,具有不需要模型和计算方便的优点.本文则对已实现波动进行了改进,提出了另一种更为有效的波动度量方法———赋权已实现波动,并且使得“已实现”波动成为赋权已实现波动的一个特例.通过对上海股票市场的实证研究,说明了赋权已实现波动是优于已实现波动的波动估计量,并且对赋权已实现波动的统计特性进行了分析.同时,在综合考虑微观结构误差和测量误差的基础上选择了最优的高频数据采样频率.     

SPC/APC整合模式下的过程质量控制经济统计优化设计

为了提高统计过程控制与工程过程控制整合应用下质量波动的监测效果,本文建立了一种统计过程控制(statistical process control, SPC)与工程过程控制(automatic process control,APC)整合的过程质量监测模型,并构造了该模型的经济统计优化设计方案.在具体的算例中,针对不同偏移程度的异常波动,运用非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGAIII),给出了三种不同的自回归滑动平均(autoregressive moving average,ARMA)随机扰动模式下的优化设计非劣解解集,并对算例中的关键影响参数进行了灵敏度分析.最后,用该优化设计方法与已有的几种SPC/APC整合监控方案进行了比较分析,结果表明,本文提出的经济统计优化设计方法显著优于统计性和经济性优化设计.     

股票价格波动模型探讨

在介绍传统的股票价格波动模型——随机游走模型和对数正态分布模型的基础上 ,提出了由随机波动源和异常波动源共同作用的波动源模型 ,并对波动源模型进行了实证研究 ,结果表明波动源模型要比传统的对数正态模型更能精确地描述现实股票市场的价格波动现象 .     

自相关过程协方差阵的残差MEWMA控制图

本文研究多变量自相关过程协方差矩阵的质量监控问题.针对服从VAR(1)模型的多变量自相关过程,基于残差分析思想,将多变量指数加权移动平均(MEWMA)控制图用于对过程的监控.首先对残差MEWMA控制图统计量进行了推导,其次采用MonteCarlo仿真的方法,以平均运行链长为评价准则对残差MEWMA控制图的监控效果进行了分析.仿真结果表明,残差MEWMA控制图具有较好的监控效果.     

基于模型的多尺度间歇过程性能监控

利用神经网络对间歇过程的非线性和动态特征进行描述,神经网络的预测残差则利用多尺度主元分析进行建模,将多尺度主元分析扩展用于间歇过程的监控.这一方法突破了传统多向主元分析单模型、线性化的建模方式,是一种多模型非线性建模方法.它利用小波将每一残差信号分解为各个尺度上的近似部分和细节部分,而主元分析则用于分别建立各个尺度上的统计模型.通过对实际工业链霉素发酵过程数据的分析,表明文中所提出的方法与传统的多向主元分析方法相比,能够更早地发现故障,获得更好的监控性能.     

基于Web的工业污水处理远程监控系统

针对工业污水处理过程的远程监控问题,提出一种基于Web的远程监控系统设计方案。在给出系统体系结构的基础上,应用VC++高级语言、ASP(Active Server Page)技术等设计了系统各功能模块,实现了工业污水处理远程监控功能。用户可以通过浏览器实现对工业现场数据进行动态数据访问、曲线显示、远程控制以及对历史数据进行统计查询等功能。     

基于混频数据驱动神经网络模型的波动率预测研究

金融市场价值波动与经济政策等宏观环境密切相关,其影响要素多源,价值波动往往表现出复杂的统计特征与变化规律,现有的波动率预测模型难以有效地预测其价值波动规律.面对价值波动中风险要素多源、频率多样、关系非线性的潜在挑战,考虑到深度学习框架下CNN和LSTM的计算优势,本文提出了基于混频数据反向抽样的CNN-LSTM的波动预测模型:MDNN (mixed frequency data-driven neural network),该模型既有效提取多元时序数据的时空特征、又充分利用混频信息,使其预测能力与泛化能力得到有效提升.选取常见的供应链金融质押物铜、铝和锌作为研究对象,样本外预测结果表明:相比于基准模型,MDNN更加准确、有效地预测出质押物已实现波动率,其稳健性检验也表明实证结论的可靠性.     

中国股市已实现波动率的跳跃行为研究

以二次幂变差的测量为理论基础,研究了上证综指已实现波动率中的跳跃行为.将已实现波动率分解为连续样本路径方差争离散跳跃方差,研究了跳跃方差序列的统计特征,并且应用HAR-RV-CJ模型对上证综指的已实现波动率进行预测.研究结果发现,几乎所有日、周和月已实现波动率的可预测性都来自连续样本路径方差,表明二次变差中的连续样本路径成分是中国股市已实现波动率预报的决定因素.     

基于独立源分析的过程监测及故障诊断方法

多元统计过程控制(MSPC)要求观测数据服从正态分布,而实际的工业过程数据大都不满足正态分布条件。独立源分析(ICA)是近几年才发展起来的一种新的统计方法,可以克服对数据分布的依赖。为此以ICA算法为核心,引入一种新型的过程监测及故障诊断方法。应用ICA提取独立源,利用I2图,Ie2图和SPE图进行故障检测,将变量重构图用于诊断故障。以三水箱系统为背景进行的实验研究,验证了该方法的有效性。     

Variation Analysis and Stability Control for Measurement Process

1　IntroductionDuring production processes and in scientific experiments,we often collectdata in order toanalyze and improve processes and experiments.For example,data obtained from a manu-facturing process can be used to improve productquality and to modify the production pro-cess.Since the data are obtained from the measurement process,the measured data mightnot reflect the true status of the production process if errors caused by the measurementprocess are not small enough compared with the…     

平面自由运动半物理仿真系统的初始条件实现

提出了一种平面自由运动半物理仿真系统的设计,对系统仿真试验的初始条件形成过程进行了具体阐述。系统中应用了一种平面两自由度直角坐标运动装置,用于完成系统驱动及速度和位置控制,同时这种运动装置能够进行直角坐标跟随运动,并与其末端测量机构共同实现对平面自由运动物体的高精度大范围位姿测量。建立了系统的运动学模型,并设计相应的控制算法实现试验所需的运动过程,采用半闭环和闭环相结合的方法有效控制系统的末端累积误差;针对提出的复合测量方法,建立了测量原理的数学模型,并进行了精度分析和仿真计算。实验证明这种设计和相应的控制测量方法合理可行。     

非正态总体下控制图的优化设计

主要探讨非正态总体下的控制图优化设计问题.引入平均产品长度(APL)作为控制图性能的精确度量方法,针对一般控制图无法有效解决非正态总体的不对称性的情况,采用赋权方差法构造偏态控制图,获得其优化设计模型,并对该模型进行灵敏度分析.最后用一个例子说明了该优化设计模型的使用.     

具有一阶自回归测量误差的步进加速退化可靠性分析

针对传统方法在步进应力加速退化建模时常常忽略测量误差间自相关性的问题,提出一种具有一阶自回归(AR(1))测量误差的步进应力加速退化可靠性分析方法.利用Wiener过程描述产品的性能退化过程,同时引入一阶自回归AR(1)模型表征具有自相关性的测量误差项.然后,建立漂移系数与加速应力之间的加速关系模型,并对漂移系数进行随机化处理以表征产品个体差异性.在首达时概念下,给出失效时间分布函数和概率密度函数的解析表达式.然后,提出一种加速退化模型参数极大似然估计方法.最后,通过激光器算例分析验证了本文方法的适用性和有效性,结果表明:与传统方法相比,本文方法建模合理性更优,且能有效提高产品退化可靠性分析精度,进而为产品合理维修决策的制定提供有力支撑.     

多区域网型结构电力系统鲁棒重叠分散控制

研究一类多区域网型结构特殊重叠电力系统的鲁棒分散控制问题。根据电力系统本身的结构信息约束,提出一种新的互联系统鲁棒分散控制方法。该方法根据大系统包含原理的约束条件,对系统的结构进行重叠分解处理,然后利用线性矩阵不等式(LMI)方法设计系统的鲁棒分散控制器。将该方法应用到一个四区域网型结构电力系统的自动发电控制控制(AGC)中,其仿真结果表明按此方法设计的控制器较直接使用LMI方法能使系统具有更令人满意的控制性能。     

基于体目标相对稳定散射中心的脱靶量估计方法

主要针对无尾翼导弹弹头类体目标,研究其体目标效应对多普勒雷达脱靶量测量所引入的误差问题,提出了一种适用于该类目标典型散射特性的脱靶量精确测量方法,可用于脱靶量测量的评估。通过对无尾翼导弹弹头目标的体散射特性研究,分析了该类目标散射中心成因及随姿态角变化的影响,找出体目标上相对稳定散射中心,并利用该独立散射中心的多普勒频率曲线估计标量脱靶量,从而有效避免了由体散射效应而造成的多普勒频率估计野值的影响,可获得更为精确的测量结果。最后对所提方法的测量结果进行了仿真验证,证实了该方法的有效性。     

Adaptive SPC monitoring scheme for DOE-based APC

Automatic process control （APC） based on design of experiment （DOE） is a cost-efficient approach for variation reduction. The process changes both in mean and variance owing to online parameter adjustment make it hard to apply traditional SPC charts in such DOE-based APC applied process. An adaptive SPC scheme is developed, which can better track the process transitions and achieve the possible SPC run cost reduction when the process is stable. The control law of SPC parameters is designed by fully utilizing the estimation properties of the process model instead of traditionally using the data collected from the production line. An example is provided to illustrate the proposed adaptive SPC design approach.     

工序质量分析与控制中的多变异分析方法

分析了MVA对工序质量分析和控制的意义,对MVA进行了方差分析并提出如何利用MVA进行合理的抽样以便捕获产品／过程质量特征值的主要变异来源,对生产现场分析质量变异原因和质量控制具有重要意义．     

面向对象的分析设计方法在导弹控制系统设计过程中的应用

本文把面向对象的分析设计方法应用于导弹控制系统设计过程.描述了导弹控制系统设计过程中的对象与类,数据封装,继承和派生,以及多态性等概念.证明了利用此方法可以提高导弹设计过程中安全性和可靠性,大大增加资源的重用性.对于型号研制可缩短周期节省经费.     

一种可用于ZYNQ硬件在环仿真的永磁无刷直流电机测控系统

为解决永磁无刷直流电机(permanent magnet brushless dc, PMBLDC)建模仿真存在着修改控制算法困难、添加和删除闭环不方便、实时测控能力较差等问题。利用Simulink图形化建模平台,基于霍尔传感器位置检测算法和PID控制算法,结合分段线性法生成PWM波形,提出了一种新型的闭环测控方法,对所建立的PMBLDC电机测控系统进行了突增负载和突增转速的仿真测试。仿真结果证明该系统具有很好的稳定性,可快速部署在ZYNQ平台进行调试,同时Simulink提供了可供硬件在环实时仿真测控的图形化界面。