基于LPP-GNMF算法的化工过程故障监测方法

提出了基于LPP-GNMF算法的化工过程故障监测方法。非负矩阵分解(NMF)是一种新兴的降维算法,由于它在机理上具有潜变量的正向纯加性的特点,所以在对数据进行压缩时,可以基于数据内部的局部特征有效描述数据信息,相比于传统的多元统计过程监控方法如主元分析(PCA)等有更好的解释能力。然而NMF要求原始数据满足非负性的要求,实际的化工过程有时并不能保证,为放宽对原始数据的非负要求,引入了广义非负矩阵分解(GNMF)算法。其次,GNMF在分解的过程中没有考虑到样本间的局部结构和几何性质,可能存在不能准确处理数据的问题。针对这一问题,提出了将GNMF与LPP(局部投影保留)相结合的算法。将提出的LPP-GNMF算法应用于TE过程来评估其监测性能,并与PCA算法、NMF算法、SNMF算法进行比较,仿真模拟结果表明所提算法的可行性。

基于克尔晶体的FROG光学任意波形测量技术

利用光克尔效应和交叉相位调制效应,采用基于矩阵的主元素广义投影(PCGP)算法,提出了基于克尔晶体的频率分辨光学开关法(FROG)光学任意波形测量方案。建立了基于克尔晶体的FROG光学任意波形测量的理论模型,并对该方案进行了仿真研究,讨论背景噪声处理、门函数形状、门波形幅度对波形恢复的影响。仿真结果表明:该方案可以实现对光学任意波形的幅度和相位的准确测量;门脉冲采用矩形波形时,光学任意波形的测量准确性较高。

基于HNL-XPM的X-FROG任意波形测量研究

为了对任意波形测量技术(OAWM)进行研究,利用高阶非线性光纤中交叉相位调制效应(HNL-XPM),互相关光学频率分辨光学开关法(X-FROG),提出了一种测量光学任意波形的新方案。以变换极限脉冲、线性正啁啾脉冲、双脉冲以及任意波形脉冲作为待测脉冲,采用Matlab软件对以上光脉冲光谱图进行了数值模拟,基于矩阵的主元素广义投影算法(PCGP)从数值模拟的光谱图中恢复了脉冲的振幅和相位,误差达到收敛的标准(G<10-5)。结果表明,该方案能够精确地测量任意波形脉冲。