自相关过程统计监测及控制

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1、江南大学硕士学位论文自相关过程的统计监测及控制姓名：史荣珍申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：刘飞20090501摘要摘要题目：自相关过程的统计监测及控制专业：控制理论与控制工程研究生：史荣珍导师：刘飞教授企业全球化市场的成功取决于质量。一贯生产高质量产品的企业将在市场竞争中赢得胜利，而忽视质量的企业最终将难逃失败的厄运。其实企业并非有意生产低质量产品。低质量产品通常是由生产的某个过程阶段的某个变差所引起。因此产品质量的好坏取决于对生产过程的控制能力。这也是统计过程控制(SPC)的来源。SPC是统计质量控制(SQC)的重要工具。它主要运用相关的统计方法(如控制图等)对

2、过程各阶段进行监控与诊断，对过程异常波动提出预警，为质量管理提供信息和依据，从而及时采取措施，消除异常，保证产品质量。但常见的传统控制图仅适用于正态独立同分布过程，然而由于现代制造环境中操作人员、机器设备、测量方法等因素往往导致过程输出存在不同程度的相关性。因此针对自相关过程的监控，本文做了以下几个方面的工作：首先，对传统的EWMA控制图进行了改进。针对自相关过程，对EWMA控制图统计量的方差进行重新估算，对控制线进行相应调整，从而实现对自相关过程的监控。并将改进后的控制图用于实际案例分析其性能。接着将状态空间分析法引入到自相关过程控制中。先将自相关过程的时间序列模型转化为状态空间模

3、型，然后讨论了SPC与工程过程控制(EPC)的整合。通过零极点配置方法来设计EPC控制器，并通过研究平均运行链长(ARL)来分析极点与控制器的性能关系。而且应用该方法分别针对一阶和二阶动态过程设计了EPC反馈控制器，并分析了其监控效果。最后针对自相关过程输出数据间的相关性，采用小波分解实现对数据的解相关，利用小波的多分辨率分析实现对信号多尺度监控。并通过Monte．Carlo模拟方法，研究了小波分解深度对自相关过程监控的性能影响。关键词：自相关；统计过程控制；工程过程控制；状态空间模型；AbstractGlobalizationofmarketsdependontheproductq

4、uality．Generallyspeaking，Enterprisesofhighqualityproductwillwininthemarketcompetition，whilecompaniesofignoringthequalitywilleventuallyfail．Infact，companiesweren’tintenttomakelowqualityproduct．Lowqualityproductsareoftencausedbyprocessvariation．Thereforetheproductionprocesswillimpactthequality．Th

5、isisalSOthesourceofstatisticalprocesscontrol(SPC)．SPCisanimportanttoolofstatisticalqualitycontrol(SQC)．Itmainlyusestatisticalmethods(suchascontrolchartsetc．)todetectandwamabnormalprocessfluctuations．Qulitymanagerscantaketimelymeasurestoeliminateabnormalprocessbehaviorandensureproductqualityacco

6、rdingtothealarm．However,traditionalcontrolchartsareappliedonlytonormal，independentandidenticallydistributedprocesses．Butinmodemmanufacturingenvironment，operators，machines，measurementmethodsandotherfactorswillresultintheautocorrelationofprocessobservations．Inthisarticle，somecontributionstomonito

7、ringautocorrelatedprocessareasfollows：Firstofa11．thetraditionalEWMAcontrolcharthasbeenimproved．Forautocorrelatedprocesses．thevarianceofEWMAcontrolchartshasbeenreestimated，andthecontrollimitshavebeenadjustedtothenewlevel．Asimulatio