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[硕士论文] 杨雨曦
控制工程 浙江大学 2018(学位年度)
摘要:随着工业化生产的不断加深,生产过程也日趋复杂。为保障生产的安全性、高效性,保障产品质量,实现快速、有效的工业回路控制在生产中尤为重要,这需要对工业过程各变量回路的之间相互作用关系有正确掌握。本文在信息论的理论框架下,利用熵值相关概念进行工业过程非线性因果分析,以厘清回路变量间的因果作用方向与强度,并明确复杂系统中的振荡传递路径。
  1.本文因果分析采用的核心概念为格兰杰因果定义。本文提出了一种基于定性趋势分析(Qualitative Shape Analysis,QSA)的算法,通过刻画数据的趋势变化完成粗粒化以便进行因果关系强度检测计算。此方法可以实现变量之间因果作用存在与否与方向强度的检测。此外,本文还将QSA算法与已经较为成熟的K阶最近邻域检测方法(Kth Nearest Neighbors,KNN)与数据排序方法进行比较,并证明QSA方法可以兼具运算效率与检测准确性。
  2.Anticipation指在通常的因变量提前作用于果变量之外,果变量当前值反而蕴含着因变量未来值的情况。此时,运用传统的非线性检测方式很难在此情况下测得正确的因果关系。对此,本文基于KNN方法,提出一种新型的因果检测方法。方法核心思想在于把测量因果关系转换为求取被检测变量采样点的父结点。通过对含有Anticipation关系数据模型的检测,证明了此改进算法检测的有效性。
  3.结合上述QSA因果分析算法与改进型KNN算法,提出了分析复杂工业过程的非线性因果检测算法。主要步骤为:1)变量间两两相关检测,以剔除相关性不存在或较弱的变量间关系;2)区分直接作用与间接作用,从而厘清系统之间相互影响回路,并再次降低检测工作量;3)判断因果作用方向,确定振荡回路的上游。
  4.以TE过程为例,检测了结合算法的适用性,证明本算法可以正确测得首先引入干扰的振荡源,以及系统中主要的振荡传播与因果作用路径。
[专利] 发明专利 CN201610040925.8
浙江大学 2016-05-25
摘要:本发明公开了一种基于改进局部均值分解的工业控制回路振荡检测方法,包括如下步骤:在待检测的控制回路中,预先采集一组过程历史数据;利用相似波形匹配方法,对过程输出数据进行端点延拓;对端点延拓后过程输出数据进行改进的局部均值分解;计算各个分解子信号的自相关函数零交叉点规律性指标;判断各个规律性指标是否超过设定的阈值,根据所有判断结果得到检测结果。利用本发明方法,能够对工业控制回路的时变、多周期振荡行为进行定量检测,能对其中时变振荡、多重振荡、间歇振荡及非平稳信号等成分加以区分,同时获得各个振荡分量的规则程度和周期,为振荡行为的评价和故障源诊断提供了丰富的数据支持。
摘要:由于具有实时、免标记、高灵敏度等优点,表面等离体子共振(surface plasmon resonance,SPR)技术被广泛应用于生物分子相互作用的研究分析.在SPR能够检测的分子量范围内,基本所有的具有特异性反应的生物分子都可以被SPR生物传感器检测.因此,SPR技术越来越展示出其重要的应用价值,成为近几年来研究的热点.本文重点从原理、技术改进以及应用等三个角度对SPR技术进行阐述,并从技术改进方面重点介绍了SPR技术的两个发展:表面等离子体子共振成像(SPRi)技术与局域表面等离子体子技术(LSPR)....
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