非线性动态数据协调技术

通过应用数据协调技术,可以消除或降低测量误差对过程测量数据的影响,同时可以提高过程数据的精确性和平衡性。目前,稳态线性模型的数据协调技术已得到了良好的发展并已广泛应用于实际生产过程。但实际的生产过程往往是非线性或动态的,文中的重点就是对非线性和动态数据协调技术及其发展作较为详细的阐述。

铁路机车车辆虚拟样机数据协调关键技术研究

铁路机车车辆虚拟样机系统为产品设计和生产过程的优化提供了集成的建模和仿真环境。该系统的关键环节在于实现分析数据的协调与集成。为支持开发环境中不同领域、分布、异构的仿真系统间的数据共享,提高仿真平台的可扩展性和灵活性,按数据产生的先后,提出了产品模型数据的分层框架,并研究了每一数据层中关键问题的解决方法。初步实践表明,基于上述研究的虚拟样机系统能有效地支持铁路机车车辆产品的开发。

化工过程中的数据协调及显著误差检测

测量数据中不可避免地会含有随机性误差及显著误差。本文在综合大量文献的基础上，从数据协调及显著误差检测两个方面系统、全面地介绍和比较了数据校正的有关方法，并对非线性及动态数据校正进行了讨论。

一种热工过程数据协调与显著误差检测同步处理方法

提出了一种基于冗余解约束遗传算法的鲁棒数据协调方法。引入鲁棒估计作为数据协调问题中的目标函数,不仅对测量数据随机误差的分布形式不敏感,而且抑制了显著误差对协调结果的影响。将数据协调与显著误差检测看作模型辨识与参数估计问题,采用AIC准则调整参数获得最优估计模型。针对鲁棒数据协调目标函数复杂和热工能量平衡约束可能出现隐函数的情况,结合测量冗余的概念提出冗余解约束的遗传算法求解鲁棒数据协调模型。仿真计算表明该方法能够克服显著误差的影响,给出准确的参数估计值,同时检测出系统中的显著误差。在现场热力实验的应用结果进一步验证了方法的有效性。

基于粒子群的数据协调优化算法

根据非规则低密度奇偶校验码(LDPC)的密度进化基本原理,结合高斯近似算法和粒子群优化(PSO)算法对校验矩阵H进行智能优化,以得到性能更好的H.应用基于相干态的连续变量量子密钥分发的数据协调,可得到更低的收敛信噪比,提高协调效率,从而延长了密钥分发的通信距离.用C语言对该算法进行仿真的结果表明,当连续变量分组数为2×105时,在收敛性噪比SNR=4.9dB以上实现可靠的数据协调,协调效率可达92.06%,传输距离最大可达35.5公里.

一种新的数据协调模型及显著误差检测

针对传统数据协调模型会将某些测量值中存在的显著误差分散到各个协调值中去的缺陷,提出了通过添加一个基于测量值比例关系上下限的约束条件,并利用罚函数的概念将物料平衡或能量平衡的约束条件以软约束的形式表示,建立了一种新的数据协调模型.改进后的数据协调模型只会对含有显著误差的测量值给予较大的协调量,而使得显著误差对其他测量值协调结果的影响较小.因此,该数据协调模型避免了传统模型的缺陷,具有较高的鲁棒性.基于该数据协调模型的协调结果,可直接利用测量残差检测法进行显著误差检测,具有较高的错误检出率,且"虚警"的错误率较低.

基于鲁棒估计的氧化铝蒸发过程数据协调

针对氧化铝蒸发过程实时检测数据存在随机误差或显著误差、出口物料浓度检测滞后大,导致实测数据难以真实反映实际生产状态的现状,本文在蒸发过程多点稳态检测研究的基础上,利用基于核偏最小二乘法的出口物料浓度软测量结果提供的有效信息,建立以污染正态分布的鲁棒估计函数为优化目标的数据协调模型,并采用遗传算法求解获得蒸发过程的协调数据.实际计算结果表明,该协调模型能避免显著误差的影响,实现测量数据的可靠在线协调计算,为过程操作调节提供依据.

节点与测量数据组合检测的数据协调及应用

提出一种新型的节点与测量数据组合检测的稳态数据协调方法。该方法通过节点检测法和测量检测法共同检测可能存在显著误差的可疑节点,以及与可疑节点相连的最可疑测量变量,并通过调整量检测法融合领域专家的先验知识判断最可疑测量变量是否存在显著误差,最终实现稳态数据协调和显著误差同步检测。该组合方法融合测量检测和节点检测方法的各自优点且克服各自的缺点。仿真研究与实际应用表明,该组合方法对有多个显著误差的系统也能给出准确的显著误差检测结果,且优于迭代测量检测方法。

基于双线性正交分解法的换热器系统数据协调

数据协调是基于过程模型对过程测量数据进行校正,得到满足过程模型约束的更为可靠和一致的过程数据。针对实际换热器网络过程变量众多的问题,该文基于换热器装置特点,实现了物料约束模型和能量约束模型的自动建立。基于双线性正交分解法进行了数据分类,并对换热器温度和流量变量进行数据协调,得到了已测冗余变量的数据协调值,以及可估计未测变量的估计值。

数据协调中关键变量分析

本文分析了数据校正问题中的关键变量对显著误差检测和数据协调精度的影响 ,提出一种识别这些关键变量的分析方法 ,为区分各变量在数据校正中的地位提供依据 ,并以仿真例子和工业实际应用 。

基于电站监测系统时间尺度冗余性的数据协调方法

电站性能监控与运行优化离不开可靠的在线监测系统,而监测系统的可靠性依赖于传感器的布置,精度以及冗余性等。以某电站660 MW机组汽机侧监测系统为研究对象,采用改进的数据协调方法分析了该电站监测系统中传感器的布置与冗余度等问题。通过在传统数据协调算法中加入时间尺度上的冗余信息增加了测量系统的可靠性。最后通过模拟传感器故障案例,分析了改进的数据协调方法应用与汽机监测系统的可行性与可靠性。结果表明将改进的数据协调方法应用于电站汽机侧监控系统可有效协调循环水流量测点的准确性。同时在传感器故障分析案例中,有效排查出实发功率传感器的模拟故障。

基于粒子群优化的磨矿分级过程多层数据协调

准确稳定的过程数据是选矿厂进行过程优化控制和决策管理的依据,今针对磨矿分级过程数据特点,建立了多层数据协调模型,包括总物料平衡层、粒度分布/品位层和不同粒度下的成分分析层(金属分布率层);针对模型维数较高的问题,引入粒子群优化(PSO)算法进行求解。根据不同的测量信息,可选择相应的层次进行协调,并采用从低层向高层逐层协调的方法,实现了部分非线性约束到线性约束的转化,提高了数据协调效率。将该多层模型和PSO算法用于某选矿厂磨矿分级过程实际生产数据的协调,结果表明协调后的数据更准确、更稳定,包含的信息更丰富完整。

数据协调中测量数据方差-协方差估计及过失误差序列补偿算法

数据协调测量误差的方差-协方差矩阵(也称Q矩阵)通常是由操作人员根据仪表的精度事先给定的,由于没有考虑仪表精度的变化,很可能会造成数据的不一致或不准确.基于空间冗余的约束残差,本文提出了一种测量方差-协方差Q矩阵的估计方法,有效地减少了对Q矩阵先验知识的依赖.针对常见非线性或双线性问题,提出了估计方法的应用方案,并给出了侦破过失误差的序列补偿法.最后,某焦化厂的应用示例表明,该方法对于获得Q矩阵的最初估计和侦破过失误差是有效的.

一种基于罚函数的数据协调模型

如果工业测量数据中存在显著误差,则传统的数据协调模型会将显著误差分散到各个测量值中去.针对于传统数据协调模型的缺陷,本文通过添加一个基于测量值比例关系上下限的约束条件,并利用罚函数的概念将物料平衡的约束条件以软约束的形式表示,建立一种新的数据协调模型.改进后的数据协调模型只会对含有显著误差的测量值给予较大的协调量,而使得显著误差对其他测量值协调结果的影响较小,具有较高的鲁棒性.基于工业实际生产模型的仿真试验证明基于该数据协调模型的协调结果,可直接利用测量残差检测法进行显著误差检测,具有较高的错误检出率,且第I类错误率较低.

基于低密度奇偶校验码的数据协调技术

低密度奇偶校验码(LDPC)是一种(n,k)线性分组码。当分组码码长较短时,利用常规的编码方法可以完成编码工作。但随着分组码码长的增加,利用常规LDPC的编码方式编码,计算机的内存难以承担。为了解决以上问题,提出两种有效的编译码方案。首先,该数据协调方案不同于传统校验位译码,利用边信息和原始数据产生的校验子进行联合译码;其次,将校验矩阵以稀疏矩阵的形式存储,利用双向十字循环链表只记录1的位置的方式存储校验矩阵,这样可极大地节省内存空间;最后,通过C语言实现可提高编译码的有效性。实验中选取码长105的分组长度,译码器误码率(BER)收敛于1.0 dB,每一分组译码时间仅需4 s,译码收敛后速率达到24.85 kb/s,时效性较强。

Turbo译码器在数据协调中的应用与仿真

Turbo码以其几乎接近Shannon理论极限的译码性能而成为目前为止最好的信道编码方案。为了减少信道传输引起的误码,提高传输可靠性,设计了一种基于SOVA算法的Turbo译码器,并介绍了Turbo译码器在数据协调中的应用。与传统的Turbo译码器相比,增加了两个权重模块,这样可提高译码的性能。同时,通过Matlab仿真,验证了所设计的Turbo译码器功能的正确性。

Turbo码在量子密钥数据协调中的应用

根据Turbo码的译码原理,提出了一种Turbo码在量子密码通信(QCC)中对量子密钥进行数据协调的应用方案.首先,介绍了利用Turbo码作为数据协调方法的QCC的总体方案和Turbo码在QCC中应用的原理;其次,阐述了利用Xilinx EDK软件平台进行Turbo译码器和以太网络模块的SoPC的设计;最后,给出了Turbo码数据协调在QCC中应用的方案,将构建的SoPC应用到QCC中,并对实验结果进行了分析.

液体火箭发动机试验数据处理与数据协调策略

本文主要讨论一个处理、分析液体火箭发动机试车数据、改善利用数学模型预计发动机性能的可信度的新方法,这就是数据协调策略。其主要特点就是在其数学模型中引入由数学模型、试车数据及来自过去的试验数据等所带来的不确定度。用数据协调策略可以得到令人满意的发动机性能参数。

用数据协调技术实现石化企业储罐收付平衡

研究了一种使用数据协调技术解决石化企业储罐收付平衡问题的方法,并分析了该方法中测量仪表精度对协调结果的影响。通过调整仪表精度,该方法中的优化求解算法覆盖了工程现场处理储罐收付平衡的业务规则。

基于EXIT图的连续变量密钥分发数据协调优化

在量子密码通信中,未优化的低密度奇偶校验（LDPC）码的度分布性能较差,得到的协调效率较低,且传输距离较短。针对上述问题,提出一种基于连续变量的量子密钥分发数据协调算法。利用外信息转移图分析特点,从基于粒子群的高斯近似算法得到的度分布中,通过比较门限值大小筛选出性能更好的度分布,进而优化低密度奇偶校验码。仿真结果表明,与密度进化算法和高斯近似算法相比,外信息转移图可以有效地优化LDPC码度分布,同时,当连续变量分组数为2×105时,与未优化的LDPC码相比,优化的LDPC码能降低收敛信噪比,提高协调效率,延长传输距离。