基于FRI-FCM的工业过程模糊监控.pdf

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1、基于FRI—FCM的工业过程模糊监控王蕊。等基于FRI—FCM的工业过程模糊监控FRI—-FCMBasedFuzzyMonitoringMethodforIndustrialProcesses互毖李宏先(北京化工大学信息科学与技术学院，北京100029)摘要：模糊监控是对传统的工业过程图表监控方式的一类改进策略。通过对复杂工业过程监控方法的研究，针对复杂工业过程非线性、关联度强的数据特性，给出了一种基于FRI—FCM算法的工业过程模糊监控方法，建立了简化的分类产生式规则的模糊知识表达方法。采用基于模

2、糊匹配度的监控推理，实现了对工业过程异常状态的预测。试验结果验证了所提方法的有效性。关键词：模糊监控器FRI—FCM分类产生式规则过程监控模糊推理模糊匹配DMF回收过程智能化中图分类号：聊；TP273+．4文献标志码：ADOI：10．16086／j．enki．issnl000—03∞．201607005Abstract：FuzzysupervisoryapproachesaIereeo酬8．8theimprovementoftraditionaldia伊锄supervisorysystemsfori

3、ndustrialprocesses．Takingadvantageofthestudiesonprocessmonitoringmethodologiesforcomplexindustrialprocesses-afuzzysupervisoryapproachforindustrialproces∞sbasedonaFRI—FCMa190ritllmispresentedtodealwiththenonlinearandlIiglI】ycorrelatedprocessdata．BybIlil

4、diI培thefu=yrepresentationofsimplifiedclassififingproductionrulesandu8ingfuzzy∞聃ollingbasedonfh2珂matchingdegzees．theimplementedsystemisabletopredicatetheabnormalityofindustrialprocesses．Furthermore．anengineeringimtanceisemployedtoverifytheeffectivenesso

5、fthecontribution．Keywords：FuzzysupervisorysystemsFRI—FCMa鲫蛐productionrulesIndustrialprocessmonitoringFuzzyinferenceFuzzy姐telnngDMFrecoveryprocessesIntelligent0引言过程监控是工业生产稳定性、安全性的保障，也是改善产品质量、提高经济效益的重要途径H3。目前，工业过程大多采用基于计算机的图表监控方式，而随着过程监控要求的提高以及智能化技术的发展，模

6、糊监控器越来越受到关注。Mamboundou【21将模糊监控器与模型预测控制方法结合，实现预测参数的在线调整；Jamshidi等人∞1应用模糊监控器实现了连续线性定常奇异摄动系统的混合控制。另外，模糊监控器作为一种有效的优化策略，被广泛应用于电力系统中，如Svalina[41采用模糊监控器消除因风速变化引起的有效功率的波动；Krichen[51运用模糊监控器实现有效功率与定子电压间差异最小化；Breban哺1采用模糊监控器最小化直流电压、降低消耗功率来提高系统的效率。此外，模糊监控器还被应用于医学领

7、域，如血糖控制‘7—81等。然而，目前模糊监控器大多依赖模糊规则实现模中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(编号：Y$1404)。修改稿收到日期：2015—06—11。第一作者王蕊(1％9一)，女，现为北京化工大学控审】工程专业在读硕士研究生；主要从事模糊监控方向的研究。《自动化仪表》第37卷第7期2016年7月糊决策的功能¨一7

8、，监控参数少、规则少、决策过程简单。FRI—FCM是一种融合了模糊推理规则和模糊认知图的综合推理算法，它通过对数据的充分利用，避免了由于数据量增加而造成的规则失效问题，

9、可用于较大规模数据的分类问题n21。为此，本文提出应用FRI—FCM算法对工业过程进行模糊监控的方法，将简化的分类产生式规则方法用于决策知识的模糊表达，给出了一种基于模糊匹配的模糊推理方法，实现对工业过程异常状态的预测。1基于FRI—FCM的模糊推理方法模糊认知图(fuzzycognitivemap，FCM)是由模糊概念节点和联结模糊概念节点的有向边组成的模糊有向图。概念节点间的因果关系用权重表示，其取值范围为[一I，1]。令FCM的概念节点为C。，C2，⋯，Ci，．