過(guò)程魯棒數(shù)據(jù)校正方法及應(yīng)用研究.pdf

1、工業(yè)過(guò)程數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性是操作分析與改進(jìn),過(guò)程控制與優(yōu)化以及工廠管理的基礎(chǔ)。但是,由于儀表失靈,測(cè)量偏差和裝置泄漏等原因,工業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)中不可避免地存在各種誤差。數(shù)據(jù)校正的任務(wù)就是利用各種過(guò)程冗余信息對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)中的誤差進(jìn)行處理,使其滿足過(guò)程內(nèi)在的物料平衡、能量平衡以及其它關(guān)系式。目前,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)校正方法主要是先進(jìn)行過(guò)失誤差偵破與識(shí)別,再用最小二乘法為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)?；隰敯艄烙?jì)的數(shù)據(jù)校正方法是將數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)和過(guò)失誤差偵破與識(shí)別同步進(jìn)

2、行,它是一種能夠降低過(guò)失誤差的影響又具有較高協(xié)調(diào)性能的方法。
　　針對(duì)現(xiàn)有魯棒數(shù)據(jù)校正方法的不足,本文研究了魯棒數(shù)據(jù)校正方法的基本概念和原理,并根據(jù)M-估計(jì)原理構(gòu)造了一種新的魯棒函數(shù),提出了一種魯棒數(shù)據(jù)校正新方法。與具有代表性的Huber法和Cauchy法性能上的比較和分析可知,新方法可有效降低過(guò)失誤差的影響,表現(xiàn)出更強(qiáng)的魯棒性。
　　從變量的敏感性和冗余度方面分析,本文定性定量地研究了基于魯棒估計(jì)的數(shù)據(jù)校正方法對(duì)具有過(guò)失誤

3、差變量的冗余度影響。結(jié)合實(shí)例分析可知,當(dāng)采用魯棒數(shù)據(jù)校正方法時(shí),權(quán)矩陣的引入可增大具有過(guò)失誤差變量的冗余度,并降低估計(jì)結(jié)果對(duì)過(guò)失誤差的敏感程度,從而提高數(shù)據(jù)的校正精度。
　　本文將新魯棒函數(shù)與穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)約束方程組聯(lián)合構(gòu)成了魯棒穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)校正新模型。為了驗(yàn)證新模型在過(guò)程穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)中的有效性并考察其性能,本文對(duì)具有代表性的線性和非線性問(wèn)題實(shí)例進(jìn)行了仿真研究。計(jì)算結(jié)果表明,當(dāng)存在過(guò)失誤差時(shí),新方法的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)和過(guò)失誤差偵破性能優(yōu)于Huber法和

4、Cauchy法,其魯棒性也高于Huber法和Cauchy法。同時(shí),本文研究了過(guò)失誤差偵破率隨著過(guò)失誤差大小分布的變化情況,結(jié)果表明在偵破小過(guò)失誤差時(shí),較Hubcr法和Cauchy法,新方法具有更好的偵破性能,表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。
　　本文將新魯棒函數(shù)與動(dòng)態(tài)系統(tǒng)約束方程組聯(lián)合構(gòu)成了魯棒動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)校正新模型。為了驗(yàn)證新模型在過(guò)程動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中的有效性并考察其性能,本文對(duì)文獻(xiàn)中常用的反應(yīng)釜?jiǎng)討B(tài)系統(tǒng)和連續(xù)攪拌釜?jiǎng)討B(tài)系統(tǒng)實(shí)例進(jìn)行了仿真研究。串聯(lián)反應(yīng)