基于多约束DTW的MPCA间歇过程监测方法

TP274.5; 针对间歇过程固有的批次不等长问题,也为了克服传统解决批次间同步问题方法存在的数据浪费、扭曲原始过程变量的自相关及交叉相关关系的严重缺陷,提出基于多约束的动态时间规整(dynamic time warping,DTW)方法,按照轨迹中点与点的模式进行动态匹配解决的同步问题.同时,引入了全局路径限制和失真度阈值限制对DTW方法进行改进,解决了传统DTW方法长时间运行造成的故障监测严重滞后的问题,同时克服了其处理过程的复杂性与其离线性导致其实际应用的困难.用多向主元分析(multiway principal component analysis, MPCA)方法将多约束DTW处理过...

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Published in北京工业大学学报 Vol. 44; no. 3; pp. 393 - 400
Main Authors 高学金, 黄梦丹, 王普, 齐咏生
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 数字社区教育部工程研究中心,北京 100124 01.03.2018
北京工业大学信息学部,北京 100124
城市轨道交通北京实验室,北京 100124
计算智能与智能系统北京市重点实验室,北京 100124%内蒙古工业大学电力学院,呼和浩特,010051
Subjects
多约束DTW
batch process
多向主元分析
失真度阈值限制
limited-DTW
间歇过程
全局路径限制
global path constraint
multiway principal component analysis (MPCA)
distortion threshold constraint
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ISSN0254-0037
DOI10.11936/bjutxb2017040041

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Summary:TP274.5; 针对间歇过程固有的批次不等长问题,也为了克服传统解决批次间同步问题方法存在的数据浪费、扭曲原始过程变量的自相关及交叉相关关系的严重缺陷,提出基于多约束的动态时间规整(dynamic time warping,DTW)方法,按照轨迹中点与点的模式进行动态匹配解决的同步问题.同时,引入了全局路径限制和失真度阈值限制对DTW方法进行改进,解决了传统DTW方法长时间运行造成的故障监测严重滞后的问题,同时克服了其处理过程的复杂性与其离线性导致其实际应用的困难.用多向主元分析(multiway principal component analysis, MPCA)方法将多约束DTW处理过的数据进行建模.将该方法应用到青霉素发酵过程仿真实验中,结果表明:该方法能够快速准确地对不等长批次进行规整,与传统方法相比,故障的误报率、漏报率明显降低.
ISSN:0254-0037
DOI:10.11936/bjutxb2017040041