山东省自然科学基金(ZR2011FM014) 作品数:26 被引量:118 H指数:7 相关作者: 田学民 张妮 王平 张银雪 曹玉苹 更多>> 相关机构: 中国石油大学(华东) 中国石油大学 国家知识产权局 更多>> 发文基金: 山东省自然科学基金 国家自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 电子电信 更多>>
改进搜索策略的人工蜂群算法 被引量:17 2012年 针对人工蜂群(ABC)算法存在收敛速度慢、收敛精度低的问题,给出一种改进的人工蜂群算法用于数值函数优化问题。在ABC的邻域搜索公式中利用目标函数自适应调整步长,并根据迭代次数非线性减小侦查蜂的搜索范围。改进ABC算法提高了ABC算法的局部搜索能力,能够有效避免早熟收敛。基于6个标准测试函数的仿真实验表明,改进ABC算法的寻优能力有较大提高,对于多个高维多模态函数该算法可取得理论全局最优解。与对比算法相比,该算法具有更高的收敛精度,并且收敛速度更快。 张银雪 田学民 曹玉苹关键词:人工蜂群算法 邻域搜索 自适应 非线性函数 基于BDKPCA-OCSVM的间歇过程故障检测 2013年 针对间歇过程的非线性和动态性,给出了一种将动态核主元特征提取和单类支持向量机(BDKPCA-OCSVM)分类相结合的故障检测方法。利用核的方法提取过程的非线性特征,通过构建(ARMAEX)时间序列模型提取过程的动态性特征。建立OCSVM统计模型,并构造统计量进行实时故障检测。在盘尼西林发酵系统上的仿真实验结果说明,该方法能够更有效地检测故障的发生。 孙婧 田学民关键词:故障检测 单类支持向量机 基于SPA相似系数的故障识别方法 被引量:5 2013年 传统的主元分析(PCA)相似系数法没有充分利用数据的高阶统计量等有用的过程信息,导致故障识别效果较差。针对此问题,提出一种统计量模式分析(SPA)相似系数法。该方法首先使用SPA将原始数据转换到统计量空间中,然后在统计量空间中利用PCA获取主元方向,计算主元之间的相似性识别故障。在连续搅拌反应器(CSTR)过程上的仿真结果说明提出的SPA相似系数法比传统的PCA相似系数法能更有效地识别故障。 张汉元 田学民 邓晓刚关键词:故障检测 故障识别 基于协方差指标预测的MPC实时性能监控 被引量:5 2013年 为利用过程数据实时监控模型预测控制(Model predictivecontrol,MPC)的性能,提出一种基于协方差预测残差的性能监控方法.首先在分析模型预测控制器优化函数和控制结构的基础上,构造包含预测误差、控制量和过程输出的监控变量集,然后利用滑动时间窗口建立基于协方差的实时性能评价指标.针对协方差指标缺少控制限的问题,建立实时协方差指标的时间序列模型,根据协方差指标的预测残差检测模型预测控制性能下降.进一步利用基于数据集相似度的性能诊断方法确定性能恶化源.最后通过Wood-Berry二元精馏塔上的仿真研究验证了所提方法的有效性. 田学民 史亚杰 曹玉苹关键词:模型预测控制 协方差 相似度 基于核状态空间ICA的非线性动态过程故障检测方法 被引量:2 2014年 针对工业过程的非线性和动态特性,提出一种基于核状态空间独立元分析的故障检测方法.采用核规范变量分析法将非线性动态过程数据映射到核状态空间,得到去相关的状态数据.对状态数据的各时延协方差矩阵进行加权求和得到状态数据的时序结构矩阵,进而建立ICA统计模型,从状态数据中提取独立元特征数据,并构造监控统计量检测过程故障.在Tennessee Eastman过程上的故障检测结果表明,相比于传统的基于动态核主元分析的故障检测方法,该方法更加灵敏地检测到故障的发生,提高故障检测率. 蔡连芳 田学民 张妮关键词:故障检测 非线性 动态特性 独立元分析 故障检测率 基于改进动态等距离映射的非线性动态故障诊断方法 2012年 分析动态等距离映射算法,针对数据稀疏分布造成短路边的缺点,运用主成分分析法进行可视化一维主元提取,近似确定高维采样点的分布情况,自适应获取采样点的近邻参数.其次,采用流形距离量度代替欧氏距离进一步得到测地线距离,提取训练样本的子流形特征,并运用标准化监控统计量实施过程监控和故障检测.最后,设立子流形综合相似度指标,对故障数据进行模式匹配.TE(Tennessee Eastman)过程的仿真结果表明:所提出的方法可以更为有效地检测到故障发生,并进一步对发生的故障进行识别. 张妮 田学民 蔡连芳关键词:子流形 故障诊断 主成分分析法 一种基于KICA-GMM的过程故障检测方法 被引量:4 2012年 核独立元分析(kernel independent component analysis,KICA)故障检测方法的故障检测时间易受独立元顺序和主导独立元数目经验选取的影响,针对这个问题,提出基于KICA和高斯混合模型(Gaussian mixturemodel,GMM)的故障检测方法。采用KICA从正常工况测量数据中提取独立元,用GMM拟合各独立元的概率密度函数,建立基于GMM的监控量及其控制限;计算各独立元的监控量均值,以此判断其非高斯性强弱,对每个强非高斯独立元进行单独监控,对弱非高斯部分采用主元分析法进行监控。在Tennessee Eastman过程上的仿真结果说明,相比于KICA故障检测方法,所提方法不需要排序独立元和选取主导独立元数目,避免了其对故障检测时间的影响,能够有效利用过程信息,缩短故障检测的延迟时间。 田学民 蔡连芳关键词:故障检测 高斯混合模型 主元分析法 一种基于改进KICA的非高斯过程故障检测方法 被引量:9 2012年 针对基于核独立元分析(kernel independent component analysis,KICA)的故障检测方法只考虑非高斯信息提取而忽略局部近邻结构保持的问题,提出基于改进KICA的过程故障检测方法。将KICA法中只考虑非高斯信息提取的负熵最大化准则转换为熵最小化准则,结合局部保持投影的相似局部近邻结构准则,提出了同时考虑非高斯信息提取和局部近邻结构保持的目标函数,通过粒子群优化算法进行全局寻优,然后建立监控统计量对过程进行监控。在Tennessee Eastman过程上的仿真结果说明,与基于KICA的故障检测方法相比,所提方法能够在保持数据集局部近邻结构的同时,提取非高斯信息,能够有效缩短故障检测的延迟时间,提高故障检测率。 蔡连芳 田学民 张妮关键词:故障检测 局部保持投影 基于自适应小生境的改进入侵性杂草优化算法 被引量:8 2012年 为提高入侵性杂草优化算法(IWO)的种群多样性,使算法在处理高维多峰问题时具有更好的全局收敛性。结合小生境思想提出一种小生境杂草优化算法(NIWO)。该算法根据种群内个体间的欧式距离对杂草种群进行分类,并采用自适应小生境数策略确定分类个数,对种群进行繁殖竞争等其他操作,从而增强种群的多样性,提高算法的全局寻优能力,保证算法的收敛精度。利用4个标准测试函数测试算法的寻优能力,仿真结果表明,无论对于低维还是高维多峰函数,NIWO算法的收敛精度和稳定性都优于标准IWO算法。 贾盼龙 田学民关键词:小生境 全局优化 基于模型预测残差闭环潜能指标的MPC控制器实时性能监控 被引量:1 2013年 由于模型预测控制器对模型失配等不确定因素具有较强的鲁棒性,因此现有的多步预测误差方法不能及时显著地检测到由模型失配导致的MPC控制器性能潜能的变化。针对上述问题,提出一种改进的多步预测误差方法和实时性能监控策略。考虑到MPC控制器的模型预测残差能有效反映模型失配等信息,利用预测残差对现有多步预测误差方法进行改进,改进的方法能够更好地检测由模型失配引起的MPC控制器性能潜能的改变。在连续搅拌槽加热器(continuous stirred tank heater,CSTH)系统上的仿真实验验证了该方法的可行性与有效性。 尚林源 田学民 史亚杰关键词:模型预测控制 模型失配