基于高阶累计统计量的微生物发酵过程监测
CSTR:
作者:
作者单位:

(1. 北京工业大学信息学部,北京100124;2. 北京工业大学教育部工程中心数字社区,北京100124;\hspace{3pt};3. 北京工业大学计算智能与智能系统北京市重点实验室,北京100124)

作者简介:

常鹏(1981-), 男, 讲师, 博士, 从事复杂工业统计建模及故障诊断的研究;王普(1962-), 男, 教授,博士生导师, 从事智能控制与智能信息处理等研究.

通讯作者:

E-mail: changpeng@bjut.edu.cn

中图分类号:

TP273

基金项目:

国家自然科学基金项目(61640312,61364009,61174109);北京市自然科学基金项目(4172007).


Microbial fermentation process monitoring based on higher order cumulant statistics
Author:
Affiliation:

(1. Department of Information,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China;2. Ministry of Education Engineering Center Digital Community,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China;3. Beijing Key Laboratory of Computational Intelligence and Intelligent System,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China)

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    摘要:

    传统多向核独立成分分析(MKICA)方法的实质是把基于独立成分分析(ICA)中的白化处理主元分析(PCA)替换为核主元分析(KPCA)后利用二阶统计量进行过程监控,并未利用过程数据的阶段特性和高阶累积量信息,为了解决此问题,提出高阶累积量分析(HCA)与多向核熵独立成份分析(MKECA)相结合的多向高阶累计量的核熵独立成分分析方法(HCA-MKEICA).首先,采用核熵独立成份分析(KECA)对原始数据进行数据转换,解决数据的非线性;然后,在高维核熵空间利用HCA技术构建新的统计量用于过程监控;最后,将该方法应用于青霉素仿真平台和实际的工业过程并与MKICA方法进行对比,以验证所提出方法的有效性.

    Abstract:

    The essence of the traditional multiway kernel independent component analysis(MKICA) method is that the independent component analysis(ICA) whitened principal component analysis(PCA) is replaced with KPCA by using second order statistics of the monitoring and controlling process, not by the stage characteristic of process data and higher-order cumulant information.To solve this problem, the high order cumulant analysis(HCA) and multiway kernel entropy independent component analysis(MKECA) are combined, and the analysis of high order cumulant multiway kernel entropy independent component analysis(HCA-MKEICA) method is proposed.Firstyly, the kernel entropy independent component analysis(KECA) method is used for original data conversion to solve the problem of nonlinear.Then, in the high-dimensional kernel entropy space, the HCA technology is used to construct the new statistics for process monitoring.Finally, the proposed method is applied to the microbial fermentation process, and the comparison results with the traditional methods show that the proposed method can achieve a better detection, and verify its effectivess.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

常鹏,王普,高学金.基于高阶累计统计量的微生物发酵过程监测[J].控制与决策,2017,32(12):2273-2278

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  • 在线发布日期: 2017-11-15
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