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第32届中国过程控制会议(CPCC2021)

作者： Chu Fei Mo Shuangshuang Wang Fuli lu ningyun Ma Xiaoping Research Center of Underground Space Intelligent Control Engineering of the Ministry of Education China University of Mining and Technology School of Information and Control Engineering China University of Mining and Technology State Key Laboratory of Automatic Control Technology for Mining and Metallurgy Process Beijing General Research Institute of Mining & Metallurgy State Key Laboratory of Integrated Automation for Process Industries Northeastern University College of Automation Engineering Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

Due to the process disturbances and uncertainties,the operating performance of industrial process may deviate from the optimal operating point along with ***,non-optimal operation may lead to decline production quality and economic *** it is significant to implement online assessment strategy and further analyze the actual process operating performance,so as to make the production process in the best operating performance as far as *** process data is strongly nonlinear due to the change of system state caused by the change of machine performance or operation *** this time,the relationship between the local nearest neighbor samples is ***,the existing methods of operating performance assessment for solving nonlinear problems only focus on the global structure of data,i.e.,the variance,while ignoring the local neighborhood structure in each performance ***,a new method called kernel locally linear embedding PLS(KLLEPLS) is developed and applied for operating performance *** includes offline modeling,online evaluation and non-optimal cause *** algorithm not only has concise expression and similar analytical solutions for PLS,but also retains the original geometric structure of strongly nonlinear data when extracting the maximum correlation information between process ***,the practice and effectiveness of the proposed method are demonstrated by the dense medium coal preparation process and Tennessee Eastman(TE) process.

关键词： Complex industrial process operating performance assessment kernel locally linear embedding PLS non-optimal cause identification

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基于工况识别的注塑过程产品质量预测方法

化工学报 2013年第7期64卷 2526-2534页

作者：赵斐陆宁云杨毅南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016 浙江大学控制工程与科学系浙江杭州310007

针对多工况注塑过程的在线质量预测问题,考虑了过程数据高维、耦合、非线性等特点,采用拉普拉斯特征映射(LE)方法实现过程数据的非线性降维;在低维特征空间中采用Mean Shift聚类算法完成样本的工况聚类,以便注塑过程的工况分析和知识挖... 详细信息

针对多工况注塑过程的在线质量预测问题,考虑了过程数据高维、耦合、非线性等特点,采用拉普拉斯特征映射(LE)方法实现过程数据的非线性降维;在低维特征空间中采用Mean Shift聚类算法完成样本的工况聚类,以便注塑过程的工况分析和知识挖掘;同时运用Mean Shift原理,提出一种新样本的在线工况识别方法;最后应用基于混合粒子群(PSO)参数寻优的偏最小二乘支持向量机(PLS-LSSVM)方法,建立了多工况注塑过程的产品质量软测量模型。实验结果表明,相较于PLS-LSSVM方法,本文方法的预测精度和泛化性能均有明显提高,可为实际注塑企业提供一种效果良好的多工况产品质量在线预测方法。

关键词：注塑过程产品质量预测拉普拉斯特征映射 MeanShift聚类偏最小二乘支持向量机

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一种针对间歇过程过渡状态的故障诊断方法

化工学报 2008年第7期59卷 1778-1782页

作者：刁英湖陆宁云姜斌南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

针对间歇过程过渡状态下具有的复杂过程特性,提出一种基于二维动态主成分分析(2DDPCA)的故障诊断方法。该方法将故障信息划分为"批次内"和"批次间"信息,采用变量贡献图方法隔离故障变量,并依据2DDPCA模型支撑区域中故障变量的相关性变... 详细信息

针对间歇过程过渡状态下具有的复杂过程特性,提出一种基于二维动态主成分分析(2DDPCA)的故障诊断方法。该方法将故障信息划分为"批次内"和"批次间"信息,采用变量贡献图方法隔离故障变量,并依据2DDPCA模型支撑区域中故障变量的相关性变化具体分析故障成因。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：间歇过程过渡状态二维动态主成分分析故障诊断

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基于半监督深度学习的雷达收发组件故障诊断

系统工程与电子技术 2023年第10期45卷 3329-3337页

作者：陈毓坤于晖陆宁云南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106 中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽合肥230088

新一代相控阵雷达针对T/R组件部署了大量传感器,为数据驱动的组件故障诊断提供了良好基础。然而,实际监测数据大多没有表征其故障模式的标签。结合深度置信网络(deep belief network,DBN)在特征自学习方面的优势和自编码器(auto-encoder... 详细信息

新一代相控阵雷达针对T/R组件部署了大量传感器,为数据驱动的组件故障诊断提供了良好基础。然而,实际监测数据大多没有表征其故障模式的标签。结合深度置信网络(deep belief network,DBN)在特征自学习方面的优势和自编码器(auto-encoder,AE)重构输入数据的能力,提出一种基于DBN-AE半监督学习模型的故障特征提取及智能诊断方法,并应用烟花算法优化模型结构。该方法利用原始无标签状态数据训练DBN-AE模型,提取深层特征,再通过有监督再训练建立深层特征与故障模式之间的关系模型。所提方法在某型相控阵雷达T/R模块上得到了实验验证,有效提升了故障识别准确率和智能水准。

关键词：相控阵雷达 T/R组件故障诊断深度置信网络深度自编码器烟花算法

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基于实验设计与偏最小二乘逆模型的产品设计方法

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化工学报 2010年第1期61卷 109-115页

作者：孙伟周智陆宁云王晶南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

现代市场中,同类产品规格多样、更新换代速度加快,快速经济地设定新产品操作条件成为生产过程的迫切需求。本文首先改进实验设计(DOE)优化方法中的响应曲面法(RSM),可随着新实验数据的累积在线更新搜索算法的外延步长;然后提出RSM与偏... 详细信息

现代市场中,同类产品规格多样、更新换代速度加快,快速经济地设定新产品操作条件成为生产过程的迫切需求。本文首先改进实验设计(DOE)优化方法中的响应曲面法(RSM),可随着新实验数据的累积在线更新搜索算法的外延步长;然后提出RSM与偏最小二乘(PLS)逆模型的结合方法,可保证模型具有良好的内插和外延性能,显著减少实验次数、快速找到满足新产品要求的操作条件;最后通过数值仿真以及某化工过程的应用仿真验证了方法的可行性和有效性。

关键词：产品设计实验设计响应曲面法偏最小二乘逆模型

Health Monitoring of Railway Vehicle Door System Based on Movement Resistance Analysis

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Health Monitoring of Railway Vehicle Door System Based on Mo...

第30届中国控制与决策会议

作者： Jing Long Shiyou Zhu Shizhong Zhang Zhixing Xu Guangwei Han ningyun lu Guangzhou Metro Group Co. Ltd Nanjing Kangni Mechanical & Electrical Co. Ltd Nanjing University of Aeronautics & Astronautics

Reliability of door system is directly related to the operation safety and efficiency of railway ***,door system is with high failure rate and its failure modes are not clearly known *** accurate health monitoring is its urgent need for predictive maintenance,which is expected to achieve great time and cost *** this paper,a health monitoring method is proposed based on door movement resistance analysis on the signals of the intelligent driven *** major internal and external factors that cause friction increase during door movement are *** component analysis（PCA） is used to construct the health indicators for online *** sets of experiments are conducted to verify the proposed method,where the global and local movement resistances are intentionally added to simulate internal and external factors,*** results show that,the proposed health monitoring method can reveal the latent health status accurately and provide helpful information for predictive maintenance.

关键词： Railway Vehicle Door System Health Monitoring Movement Resistance Analysis Statistical Analysis Intelligent driven motor

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单部件加速退化系统的视情维修策略优化

系统工程与电子技术 2020年第3期42卷 613-619页

作者：陈闯陆宁云姜斌邢尹南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106 江苏省物联网与控制技术重点实验室江苏南京211106 河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100

针对单部件加速退化系统,研究了基于灰色模型、偏最小二乘回归和改进灰狼算法的最优视情维修策略,通过优化检测间隔和临近失效阈值最小化系统的平均维修费用率。维修策略优化中,考虑到维修数据的稀疏特性,利用适合小样本建模的灰色模型... 详细信息

针对单部件加速退化系统,研究了基于灰色模型、偏最小二乘回归和改进灰狼算法的最优视情维修策略,通过优化检测间隔和临近失效阈值最小化系统的平均维修费用率。维修策略优化中,考虑到维修数据的稀疏特性,利用适合小样本建模的灰色模型理论建立系统的加速退化模型;考虑了维修次数、系统退化状态与系统维修用时之间的多重相关性,利用偏最小二乘法建立了维修用时的多变量回归模型。在此基础上,给出基于系统平均维修费用率的目标函数,利用改进灰狼算法求解最优决策变量。通过算例说明了该最优视情维修策略的可行性。

关键词：视情维修策略优化加速退化系统灰色模型偏最小二乘法灰狼算法

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基于退化特征相似性的航空发动机寿命预测

系统工程与电子技术 2019年第6期41卷 1414-1421页

作者：张妍王村松陆宁云姜斌南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016 江苏省轨道交通车辆门系统重点实验室江苏南京210016

针对航空发动机结构复杂、性能退化参数众多、寿命预测精度低等问题,提出了一种基于退化特征相似性的寿命预测方法。首先通过基于Relief算法的退化特征筛选、基于主成分分析(principal component analysis,PCA)的特征提取和基于核函数... 详细信息

针对航空发动机结构复杂、性能退化参数众多、寿命预测精度低等问题,提出了一种基于退化特征相似性的寿命预测方法。首先通过基于Relief算法的退化特征筛选、基于主成分分析(principal component analysis,PCA)的特征提取和基于核函数的特征平滑,提取低维正交多变量退化特征;然后进行特征的相似性匹配,寻找与当前样本特征片段最相似的一组历史样本中的特征片段集合,将这些片段对应的RUL信息融合并采用密度加权方法得到当前样本的寿命预测估计值;最后通过美国国家航空航天局(national aeronautics and space administration,NASA)提供的航空涡轮扇发动机仿真数据集验证了该方法的有效性,其寿命预测性能高于现有几种代表性方法。

关键词：寿命预测性能衰退 Relief特征选择相似性密度加权

基于多尺度核JYMKPLS迁移模型的间歇过程产品质量的在线预测方法

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化工学报 2021年第4期72卷 2178-2189页

作者：褚菲彭闯贾润达陈韬陆宁云地下空间智能控制教育部工程研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116 东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 萨里大学化学与工艺工程系英国吉尔福德南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

针对过程数据不足,且具有强非线性和多尺度特性的新间歇过程,结合迁移学习方法与多尺度核学习方法的优势,提出了一种基于多尺度核JYMKPLS (Joint-Y multi-scale kernel partial least squares)迁移模型的间歇过程产品质量在线预测方法... 详细信息

针对过程数据不足,且具有强非线性和多尺度特性的新间歇过程,结合迁移学习方法与多尺度核学习方法的优势,提出了一种基于多尺度核JYMKPLS (Joint-Y multi-scale kernel partial least squares)迁移模型的间歇过程产品质量在线预测方法。该方法首先通过迁移学习利用相似源域的旧过程数据提高新间歇过程建模效率和质量预测的精度。然后,针对间歇过程数据的非线性和多尺度特性问题,引入了多尺度核函数以更好地拟合数据变化的趋势,从而提高模型的预测精度。此外,提出模型在线更新和数据剔除,通过在线持续改善迁移模型对新间歇过程的匹配程度,以消除相似过程间的差异性给迁移学习带来的不利影响,从而不断地提升预测精度。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性,结果表明,与传统的数据驱动建模方法相比,本文所提方法能够有效提高建模效率和预测精度。

关键词：间歇式模型预测多尺度核迁移学习