基于数据的非线性过程监测方法的研究

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1、万方数据3．1．6螺旋线方程推导在Pro／E三维建模中，本文将端面齿廓沿着螺旋线进行扫描混合，因此螺旋线方程的建立对于齿轮模型的精确性至关重要。在直角坐标系下螺旋线的方程【29】为：fx=rcos(360nt){y=rsin(360nt)(3。21)Lz=bt式中：r——螺旋线所绕的圆柱的半径；7t——螺旋线的圈数：6——螺旋线的总高。斜齿轮齿廓的螺旋线方程为：式中，DS为斜齿轮的选项，右旋时取值为1，左旋时取值为．1。3．2变速器传动系统Pro／E建模【30．，z】齿轮是变速器的主要零部件，齿轮的强度分析也是本文的重要任务之一，因此，建立精确的齿轮模型

2、是一项重要的工作。前文中已经建立了精确的齿轮的重要曲线的数学模型，本文将利用这些数学模型在Pro／E软件中建立精确的三维实体模型。下面以变速器内的某档齿轮为例介绍建模的具体过程。首先，将齿轮的各项基本参数输入到Pro／E工具菜单下的“参数"对话框中，以实现参数化建模，便于今后对齿轮各项参数的修改。需要注意的是，本文所研究的齿轮并非标准齿轮，很多参数不是标准参数，例如齿高系数和顶隙系数，本万方数据AThesisinControlTheoryandControlEngineeringStudyofNonlinearProcessMonitoringMetho

3、dBasedonDataByWangNanSupervisor：AssociateProfessorWangXiaogangNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=正思。学位论文作者签名：影带彰日期：加，僻碉瑚学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北

4、大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：矿稀签字日期：为f嶂，月w口两年∥导师签名：签字日期：卜丹必日训＼万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于数据的非线性过程监测方法的研究摘要过程监测是保证生产安全、稳定运行的一个非常重要的措施。基于数据的非线性过程监测方法的研究是近年来自动控制领域中一个十分重要的课题。本文主要研究了基于

5、非线性过程监测的几种方法，在核主成分分析(KPCA)方法的基础上，研究了目前最新的一种核方法，即核熵成分分析(KECA)。在此基础上，研究KECA方法处理后数据具有特殊的角结构特征，提出了一种基于KECA角结构进行非线性过程监测的方法。本文以田纳西．伊斯曼(TE)工业过程为仿真背景，主要研究的内容如下：(1)探究了基于数据的非线性过程监测方法的发展及研究现状。分析各类非线性方法在过程监测中的优劣势。将核主成分分析法(KPCA)作为一种典型的非线性方法用于过程监测中，通过与主元分析(PCA)的原理分析和仿真比较，验证了KPCA方法用于非线性过程监测中的可行

6、性和实用性。(2)研究了核熵成分分析(KECA)的非线性过程监测方法，探究了KECA方法的特点及与KPCA方法的差异性，并进行对比仿真分析，验证了KECA方法较KPCA方法应用于非线性过程监测时的优越性，KECA方法在漏报率、误报率和故障灵敏度等监测指标上都优于KPCA方法。(3)研究KECA角结构的特征，探究了基于KECA角结构特征进行非线性过程监测的方法，并与传统监测方法中利用SPE和丁2统计量进行过程监测的方法进行对比。指出基于KECA角结构的过程监测方法能够有效提高非高斯过程监测的效果，在一定程度上避免对数据高斯分布假设的局限性，因而在应用上体现

7、了更好的普适性。并通过仿真对比分析，基于KECA角结构监测统计量得到了平均故障漏报率为12．15％，故障误判率为8．63％的监测效果，优于传统方法基于SPE和丁2统计量得到的结果，并且KECA角结构的方法在故障灵敏度、简洁性等方面也体现了明显的优越性，仿真验证了基于KECA角结构过程监测方法的实用性和优越性。关键词：过程监测；非线性过程；核熵成分分析；角结构。．II-万方数据AStudyofNonlinearProcessMonitoringMethodBasedonDataAbstractProcessmonitoringisallimportantm

8、easurewhichcallguaranteethesafetyandstab