基于Block-RPLS模型自适应更新的质量预测方法
CSTR:
作者:
作者单位:

(1. 湖州师范学院~工学院,浙江 湖州 313000;2.杭州电子科技大学~电子信息学院,杭州 310018)

作者简介:

王培良(1963-), 男, 教授, 硕士, 从事智能检测与控制、系统建模与故障诊断、工业自动化及其应用等研究;叶晓丰(1992-), 男, 硕士生, 从事故障诊断与质量预报的研究.

通讯作者:

E-mail: wpl@zjhu.edu.cn

中图分类号:

TP277

基金项目:

国家自然科学基金项目(61573137).


Quality prediction method based on adaptive updating of Block-RPLS model
Author:
Affiliation:

(1. School of Engineering,Huzhou University,Huzhou 313000,China;2. College of Electronic Information,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou 310018,China)

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    摘要:

    工业过程包含动态、时变等过程特性.传统的基于PLS方法的质量预测采用的是固定模型,难以实时修正和学习新的过程信息,从而导致建模效率和精度降低,针对该问题提出一种自适应的块式递推偏最小二乘法(Block-RPLS)模型质量预测方法,用于在线调整PLS模型的结构和参数.采用滑动窗方法确定更新的数据块,利用矩阵相似性理论分析窗内数据的结构特性,得到该滑动窗的特征矩阵.同时,引入局部离群因子(LOF)检测滑动窗内离散偏离程度较大的更新数据,通过交叉验证方法修正PLS模型参数自适应学习过程的时变信息.最后,通过数值仿真和青霉素发酵过程的质量预测实验验证所提出方法的有效性.

    Abstract:

    The industrial process includes the dynamic and time-varying characteristics.The quality prediction method based on the tradition PLS model fails to learn and follow the process information on real time by using the fixed training data set, which often causes the problems of poor model effectiveness and accuracy on quality prediction performance.Thus, a new quality prediction method based on the adaptive block recursive partial least squares(Block_RPLS)is proposed to modify the construction and the parameter of PLS model online.The sliding window method is used to determine the updated data blocks and the structural characteristics of data blocks in this sliding window is analyzed by using the matrix similarity theory.At the same time, the local outlier factor(LOF) is introduced to detect the outlier data that has large discrete deviation in the sliding window, then, the time-varying information of the outlier data is adapted by the cross validation method to learn the PLS model parameters adaptively.Finally, the effectiveness of the proposed method is demonstrated by the numerical simulation and the experiment of the penicillin fermentation process.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王培良,晓丰,杨泽宇.基于Block-RPLS模型自适应更新的质量预测方法[J].控制与决策,2018,33(3):455-462

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  • 在线发布日期: 2018-03-06
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