過程控制系統(tǒng)中檢測異常數(shù)據(jù)方法的研究.pdf

1、隨著過程控制理論研究的迅猛發(fā)展，對該過程被控對象的建模也越來越多，然而大多數(shù)的建模方法往往都依賴于現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)，所以對建模數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度要求很高，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)是建立準(zhǔn)確模型的先決條件。但是眾所周知，工業(yè)現(xiàn)場有許多不確定性因素，例如:噪聲，儀表故障以及現(xiàn)場意外等等都會造成現(xiàn)場無法采集到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，所以在過程控制系統(tǒng)中檢測異常數(shù)據(jù)就變的尤為重要。
　　本文在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，總結(jié)了國內(nèi)外常用的一些異常數(shù)據(jù)檢測的方法，提出兩種異常檢

2、測的方法，第一種，基于BP網(wǎng)絡(luò)的方法。與傳統(tǒng)檢測方法相比，該方法不依賴對潛在數(shù)據(jù)的統(tǒng)計假設(shè)，自動調(diào)節(jié)影響輸出的各測度的權(quán)重，建立了一個準(zhǔn)確反映被控對象內(nèi)在規(guī)律的非線性映射。第二種，基于小波變換的異常檢測方法。小波變換通過伸縮和平移等運(yùn)算功能對函數(shù)或信號進(jìn)行多尺度細(xì)化分析，是空間和頻率的局部變換，能有效地從信號中提取特征信息，能準(zhǔn)確刻畫異常點的位置和幅值的大小。通過實驗對比，相對于BP網(wǎng)絡(luò)，小波變換的方法運(yùn)算簡單快速、檢測精度更高，并可實

3、現(xiàn)在線檢測。
　　本文將基于小波變換的異常檢測的方法運(yùn)用到電弧爐煉鋼控制系統(tǒng)中，結(jié)合控制系統(tǒng)中異常數(shù)據(jù)特點，將控制輸出與控制輸入聯(lián)系起來，并且考慮交流電弧爐三相之間的耦合作用，使用該檢測方法，為系統(tǒng)參數(shù)辨識及控制策略制定等提供了參考。
　　本文中的仿真主要在MATLAB環(huán)境中完成。先對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，然后使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱，設(shè)計訓(xùn)練BP網(wǎng)絡(luò)，并且編寫小波變換的程序，進(jìn)行仿真。通過實驗結(jié)果對比，基于小波變換檢測方法明顯優(yōu)