基于自适应高效递推规范变量分析的多模过程软传感器建模 被引量：4

1

作者 商亮亮 刘建昌 +2 位作者 谭树彬 王国柱 于淼 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期380-386,共7页

由于多模过程中各模式间的均值和协方差发生了改变,多变量单模高斯分布的基本假设不再成立.基于递推方法的多模过程软传感器建模存在两点问题:其一,递推建模方法不能及时的跟踪多模过程的改变;其二,递推建模方法的在线计算负荷非常高.... 由于多模过程中各模式间的均值和协方差发生了改变,多变量单模高斯分布的基本假设不再成立.基于递推方法的多模过程软传感器建模存在两点问题:其一,递推建模方法不能及时的跟踪多模过程的改变;其二,递推建模方法的在线计算负荷非常高.为了解决上述问题,本文提出了一种基于自适应高效递推规范变量分析的多模过程软传感器建模方法.首先,采用指数权重滑动平均来更新过去观测矢量的协方差矩阵;然后,利用基于模型输出误差范数的可变遗忘因子来跟踪多模过程的动态变化;最后,通过引入一阶干扰理论(firstorder perturbation,FOP)来实现递推奇异值分解,与常规奇异值分解相比递推奇异值算法的计算负荷显著降低.将提出的方法用于田纳西伊斯曼(tennessee eastman,TE)化工过程进行仿真验证,其结果表明了该方法的可行性和精确性. 展开更多

关键词 一阶干扰理论 多模过程 规范变量分析 可变遗忘因子 软传感器

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基于特征子空间虚假邻点判别的软传感器模型变量选择 被引量：4

2

作者 李太福 易军 +2 位作者 苏盈盈 胡文金 余春娇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期7-12,共6页

辅助变量选择技术是软传感器建模过程中降低信息冗余和提高效率的有效方法。提出一种结合偏最小二乘回归法与虚假最近邻法的变量选择法。采用偏最小二乘回归法有效合理地消除因子之间的多重共线性,在一个新的正交空间里,受混沌相空间虚... 辅助变量选择技术是软传感器建模过程中降低信息冗余和提高效率的有效方法。提出一种结合偏最小二乘回归法与虚假最近邻法的变量选择法。采用偏最小二乘回归法有效合理地消除因子之间的多重共线性,在一个新的正交空间里,受混沌相空间虚假最近邻点法的启示,通过计算某变量选择前后在特征子空间里的相关性,判断其对主导变量的解释能力,由此进行变量的选择,利用偏最小二乘法得到软测量模型。该方法通过构造的试验和Jolliff变量选择试验作了验证,结果显示该方法有良好的辅助变量选择能力,为软传感器建模的辅助变量选择方法提供了一种新方法。 展开更多

关键词 软传感器建模 辅助变量选择 特征子空间 偏最小二乘回归法 虚假最近邻法

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基于ICA_FNN的软传感器建模过程原始特征选择 被引量：2

3

作者 李太福 苏盈盈 +2 位作者 易军 姚立忠 徐敏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期736-742,共7页

针对软传感器建模过程中辅助变量通常是多因素的混杂信号,在原始特征空间很难进行原始特征约简的问题,提出一种结合独立成分分析(ICA)和虚假最近邻点法(FNN)的原始特征选择法。利用独立成分分析法(ICA)将原始特征空间的混杂信号映射到... 针对软传感器建模过程中辅助变量通常是多因素的混杂信号,在原始特征空间很难进行原始特征约简的问题,提出一种结合独立成分分析(ICA)和虚假最近邻点法(FNN)的原始特征选择法。利用独立成分分析法(ICA)将原始特征空间的混杂信号映射到新的独立特征子空间;然后再利用FNN计算每个原始特征剔除前后在独立特征子空间里的相似性测度,进而判断它对主导变量的影响能力,由此选择出原始特征。仿真结果表明,该方法具有优秀的原始特征选择能力。因此,该研究为选择出软传感器模型的原始特征提供了新方法。 展开更多

关键词 软传感器 特征子空间 独立成分分析 虚假最近邻点法 特征选择

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基于KICA子空间虚假邻点判别的软传感器变量选择方法 被引量：1

4

作者 苏盈盈 李太福 +3 位作者 易军 胡文金 廖志强 徐敏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期15-21,共7页

针对软传感器建模过程中,高维冗余的非线性辅助变量造成的维度灾难问题,提出一种结合核独立成分分析法(Kernel independent component analysis,KICA)与虚假最近邻点法(False nearest neighbors,FNN)的非线性辅助变量选择方法。主要利... 针对软传感器建模过程中,高维冗余的非线性辅助变量造成的维度灾难问题,提出一种结合核独立成分分析法(Kernel independent component analysis,KICA)与虚假最近邻点法(False nearest neighbors,FNN)的非线性辅助变量选择方法。主要利用核函数将原始非线性数据映射到线性子空间,并采用独立成分分析消除因子之间的多重共线性,再运用虚假最近邻点法,计算原始数据在KICA子空间中投影的距离,依次判断各辅助变量对主导变量的解释能力,由此进行非线性变量选择。以某企业氢氰酸(Hydrocyanic acid,HCN)生产工艺过程中的转化率为软传感器预测目标,仿真结果表明该方法可有效降低辅助变量的维数、同时提高模型的预测精度。 展开更多

关键词 非线性系统 软传感器 核独立成分分析 虚假最近邻点 变量选择

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基于LS-SVM软传感器的容错控制方法及应用 被引量：2

5

作者 李炜 张婧瑜 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第5期77-81,共5页

针对一类非线性系统中传感器卡死、恒增益和恒偏差失效等易发故障,考虑控制系统多存在耦合、非线性、时变、滞后等难以建立精确的解析模型,基于数据驱动技术提出一种软传感器容错控制方法.基于LS-SVM构建了系统软传感器,并利用软传感器... 针对一类非线性系统中传感器卡死、恒增益和恒偏差失效等易发故障,考虑控制系统多存在耦合、非线性、时变、滞后等难以建立精确的解析模型,基于数据驱动技术提出一种软传感器容错控制方法.基于LS-SVM构建了系统软传感器,并利用软传感器的预测输出与实际传感器输出之差获取残差信号;采用SPRT算法进行故障检测,当传感器发生故障时,用LS-SVM软传感器预测输出代替物理传感器的实际输出,从而以软闭环方式实现对传感器故障的容错控制.将所提出的方法应用于一阶水箱液位控制系统,实验结果表明,基于LS-SVM软传感器与SPRT的结合能够可靠及时检测非线性系统中各类传感器故障,而借助于软闭环切换还可对传感器故障实现安全容错. 展开更多

关键词 LS-SVM软传感器 SPRT故障检测 数据驱动 软闭环容错控制

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过程控制软传感器对象设计方法与应用 被引量：3

6

作者 王培进 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第21期10-13,共4页

基于面向对象的柔性设计与控制理论,提出了软传感器对象概念,并对其结构、功能与实现方法进行了论述。软传感器对象为智能传感器的设计提供了新途径,为传感器故障诊断和数据有效性检验提供了新方法。文章还对自映射神经网络提出了新的... 基于面向对象的柔性设计与控制理论,提出了软传感器对象概念,并对其结构、功能与实现方法进行了论述。软传感器对象为智能传感器的设计提供了新途径,为传感器故障诊断和数据有效性检验提供了新方法。文章还对自映射神经网络提出了新的训练学习方法。软传感器对象在水处理过程控制系统中得到应用。 展开更多

关键词 过程控制 软传感器 面向对象 智能控制

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基于软传感器技术的海水富营养化监测

7

作者 张颖 陆丽 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第4期463-466,共4页

藻类的繁殖生长状态很难用一种传感器在线、实时地直接测量出来。影响藻类生长的环境理化因子众多,这些环境因子之间又相互作用,海洋生态环境是一个高度复杂的非线性系统,很难用传统的机理建模方法来描述。文中用T-S模糊神经网络描述这... 藻类的繁殖生长状态很难用一种传感器在线、实时地直接测量出来。影响藻类生长的环境理化因子众多,这些环境因子之间又相互作用,海洋生态环境是一个高度复杂的非线性系统,很难用传统的机理建模方法来描述。文中用T-S模糊神经网络描述这种复杂的非线性系统,通过构造软传感器来测量藻类的繁殖生长状况。将叶绿素a的含量作为描述藻类生长状态的直接指标,并作为系统的输出变量,通过相关性分析,将影响藻类繁殖生长的主要环境因子作为系统的输入变量,通过对样本的学习训练,构造基于T-S模糊神经网络的软传感器模型。实验结果表明,这种软传感器模型能较好地描述可测环境因子与海水叶绿素a含量之间的非线性映射关系,验证了这种软传感器在监测海水水质异常变化时的有效性。 展开更多

关键词 软传感器 富营养化 T-S模糊神经网络 叶绿素A

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基于软传感器的信息融合

8

作者 李啸 张洪钺 《计算机仿真》 CSCD 2006年第9期95-99,共5页

为了利用"凝视视觉几何约束"的信息来确定移动机器人的位置和方位角,就需要解决数据融合的问题。"几何约束"不是来自真实传感器的直接可测量的数据,这种特殊形式的信息不能被直接融合。为此目的,该文提出了一种融... 为了利用"凝视视觉几何约束"的信息来确定移动机器人的位置和方位角,就需要解决数据融合的问题。"几何约束"不是来自真实传感器的直接可测量的数据,这种特殊形式的信息不能被直接融合。为此目的,该文提出了一种融合特殊形式信息的新途径,也即利用"软传感器"的方法来融合来自"几何约束"的信息。软传感器的输出与其它真实传感器的输出一起经过扩展信息滤波器最终实现融合。文中最后提供了利用该方法进行移动机器人定位的计算机仿真例子。仿真结果表明了软传感器信息融合方法的可行性和有效性。软传感器可以广泛应用在很多类似的信息融合问题中。 展开更多

关键词 信息融合 软传感器 凝视视觉几何约束 移动机器人 扩展信息滤波

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基于数据驱动的多模型软传感器在一阶水箱中的应用

9

作者 张婧瑜 周娜 赵才先 《河西学院学报》 2017年第2期54-57,共4页

针对一类非线性系统建立精确机理模型困难、仅用单一模型构建软传感器不甚可靠等问题,提出一种基于数据驱动的多模型传感器构建方法,该方法利用数据驱动技术建立一类非线性系统RBF神经网络、最小二乘支持向量机和核部分最小二乘3种预测... 针对一类非线性系统建立精确机理模型困难、仅用单一模型构建软传感器不甚可靠等问题,提出一种基于数据驱动的多模型传感器构建方法,该方法利用数据驱动技术建立一类非线性系统RBF神经网络、最小二乘支持向量机和核部分最小二乘3种预测模型,用系统多个预测模型的融合值代替传感器的输出构建软传感器;最后将所提出的方法应用于一阶水箱液位控制系统,实验结果表明多模型软传感器预测输出和实际系统响应基本重合,说明多模型软传感器能为非线性系统建立准确的模型,对复杂工业过程的建模有一定的普适性. 展开更多

关键词 软传感器 多模型 数据驱动 数据融合

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基于SOM特征映射空间相似度判别的软传感器建模变量选择

10

作者 侯杰 李太福 +1 位作者 余德君 程杨 《运筹与模糊学》 2011年第1期16-21,共6页

针对软传感器建模中存在的信息冗余,提出一种基于自组织特征映射神经网络(Self-Organizing Feature Mapping,SOM)的变量选择方法。该方法借助SOM简单快速的特征映射能力对数据进行投影,采用虚假最近邻点法(False Nearest Neighbor,FNN)... 针对软传感器建模中存在的信息冗余,提出一种基于自组织特征映射神经网络(Self-Organizing Feature Mapping,SOM)的变量选择方法。该方法借助SOM简单快速的特征映射能力对数据进行投影,采用虚假最近邻点法(False Nearest Neighbor,FNN)计算某变量删减前后数据在SOM投影空间的相似度,通过相似度来判断其对主导变量的解释能力,由此进行变量的选择。实验结果表明该方法能有效的进行变量选择,为软传感器建模变量选择提供了一种新思路。 展开更多

关键词 变量选择 软传感器建模 SOM神经网络 特征空间 虚假最近邻点法

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软传感器的设计

11

作者 龚瑞昆 何亚丽 《传感器世界》 2002年第5期17-21,16,共6页

软传感器以推理控制理论作为其设计的理论基础。本文详细地叙述了软传感器设计的步骤与方法,比较了现有的实现方法,并展望其发展前景。

关键词 软传感器 推理控制 二次变量 卡尔漫滤波 多速率采样 设计

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软传感器将影响哪些领域? 被引量：1

12

《电子世界》 2015年第18期10-10,共1页

现如今人们的生活中充满了传感器，从商店的自动感应门到贴身携带的手机，传感器极大程度上方便了人们的生活。并且随着可穿戴医疗设备的兴起，传感器产业又找到了一个尚待开发的市场。由于可穿戴设备的特殊性，其中的各类器件在外形上... 现如今人们的生活中充满了传感器，从商店的自动感应门到贴身携带的手机，传感器极大程度上方便了人们的生活。并且随着可穿戴医疗设备的兴起，传感器产业又找到了一个尚待开发的市场。由于可穿戴设备的特殊性，其中的各类器件在外形上都需要较为自由的可塑性，因此软传感器应运而生。 展开更多

关键词 软传感器 医疗设备 传感器产业 自动感应 待开发 可塑性 生活

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一种自适应动态软传感器智能化建模方法

13

作者 曲华超 孟凡强 赵成斌 《舰船电子工程》 2022年第7期101-105,共5页

软传感器技术是解决流程工业工程中关键参数实时测量困难问题的有效手段。然而,流程工业过程呈现出十分复杂的特性,包括长流程以及大时间常数引起的时延与动态特性、内外部变化因素引起的时变特性等,导致建立高精度的软传感器模型十分... 软传感器技术是解决流程工业工程中关键参数实时测量困难问题的有效手段。然而,流程工业过程呈现出十分复杂的特性,包括长流程以及大时间常数引起的时延与动态特性、内外部变化因素引起的时变特性等,导致建立高精度的软传感器模型十分困难。为此,论文提出一种基于人工智能技术的智能化自适应动态软传感器建模方法:以滑动时间窗框架为基础,解决过程的非线性与时变特性;以动态偏最小二乘法解决动态特性;同时,差分进化算法实现对所有参数的智能估计,从而减少人工干预并实现最优性。论文提出的方法采用公开的工业数据集进行了应用验证。 展开更多

关键词 动态软传感器 人工智能 自适应方法 动态偏最小二乘模型 差分进化

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基于光学触觉传感器的肿块检测研究

14

作者 顾嘉阳 王楠 +2 位作者 杨学文 安树彪 晋越 《测控技术》 2024年第4期44-49,共6页

肿块检测可以帮助患者更早地发现潜在的疾病,提高患者的生存率。针对如何使用非侵入式方法检测组织样本中的肿块这一问题,制作了一款结构简单、校准方便的光学触觉传感器,并提出了一种基于表面重建的肿块判别算法。该方法对触觉传感器... 肿块检测可以帮助患者更早地发现潜在的疾病,提高患者的生存率。针对如何使用非侵入式方法检测组织样本中的肿块这一问题,制作了一款结构简单、校准方便的光学触觉传感器,并提出了一种基于表面重建的肿块判别算法。该方法对触觉传感器采集到的原始图像进行深度重建,并从重建图像中减去正常组织产生的基线图像,从而获得由肿块产生的异常触觉图像,并将处理完的图像送入神经网络中进行肿块检测。结果表明,该方法能够有效地分辨出直径在6~10 mm、嵌入深度在1~5 mm的肿块,验证了所述方法的实用性与可行性。最后,基于该方法与流程,讨论了肿块大小、肿块嵌入深度和正常组织硬度对肿块检测结果的影响。提出的非侵入式的肿块检测方法探索了光学触觉传感器在肿块检测领域中的可行性,为相关领域进一步的研究提供了新的思路。 展开更多

关键词 触觉传感器 肿块检测 触觉感知 软传感器

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ENVITEC软指套式血氧传感器

15

《常规医疗装备》 2003年第4期55-55,共1页

关键词 ENVITEC 软指套式血氧传感器 德国安维特公司 医疗器械 血氧监护仪

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木糖醇发酵过程参数的在线软测量 被引量：7

16

作者 方柏山 谢晓兰 +1 位作者 S.Sirisansaneeyakul 胡宗定 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 2000年第5期607-609,共3页

针对在线测量或预测木糖醇浓度并适时终止发酵问题 ,运用广义对数方程拟合木糖醇发酵过程的各参数值 ,借助均匀设计法寻找神经网络的最佳隐层单元数、学习速度、初始权矩阵 ,构建一个具有 5 - 8- 4三层网络结构的“软传感器”.经检验 ,... 针对在线测量或预测木糖醇浓度并适时终止发酵问题 ,运用广义对数方程拟合木糖醇发酵过程的各参数值 ,借助均匀设计法寻找神经网络的最佳隐层单元数、学习速度、初始权矩阵 ,构建一个具有 5 - 8- 4三层网络结构的“软传感器”.经检验 ,它能很好实现在线状态估计和提前一步预测木糖醇浓度 . 展开更多

关键词 木糖醇 发酵 软传感器 在线软测量

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木糖醇发酵过程的软测量研究 被引量：2

17

作者 薛万伟 党选举 李鑫 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第1期5-6,9,共3页

针对木糖醇发酵过程中木糖醇浓度不能在线测量和影响发酵过程控制的情况,使用软测量技术来估算木糖醇的浓度和底物浓度,使用动态BP网络作为软测量模型,并确定了10个隐含层节点的网络拓扑结构,使用LM算法训练网络。用未经训练的数据检验... 针对木糖醇发酵过程中木糖醇浓度不能在线测量和影响发酵过程控制的情况,使用软测量技术来估算木糖醇的浓度和底物浓度,使用动态BP网络作为软测量模型,并确定了10个隐含层节点的网络拓扑结构,使用LM算法训练网络。用未经训练的数据检验软测量模型,取得了满意的逼近效果。实现了木糖醇发酵过程木糖醇浓度和底物浓度的间接实时测量。 展开更多

关键词 木糖醇 软传感器 神经网络 发酵

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贝叶斯模型比较的多模型组合框架在软测量建模中的应用

18

作者 韩露 任江洪 黄毅卿 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期141-146,154,共7页

针对基于单一模型建立的软测量模型存在着预测精度需要进一步提高的问题,在分析目前常用的2种多模型组合框架的基础上,提出了一种基于贝叶斯模型比较的多模型组合框架。该框架以通过模糊c-均值聚类分析获得的生产过程状态变化知识为基础... 针对基于单一模型建立的软测量模型存在着预测精度需要进一步提高的问题,在分析目前常用的2种多模型组合框架的基础上,提出了一种基于贝叶斯模型比较的多模型组合框架。该框架以通过模糊c-均值聚类分析获得的生产过程状态变化知识为基础,对每种状态下各子模型的预测性能采用贝叶斯模型比较方法进行比较,并以此为基础在不同状态下采用了不同的子模型加权策略。在进行模型比较时,基于交叉检验分布,使用子模型训练所得采样序列,有效地减少了计算量。将该框架用于工程应用,取得了较好效果。 展开更多

关键词 贝叶斯模型比较 软传感器 蒙特卡洛方法 参数估计

原文传递

酵母发酵生产谷胱甘肽过程参数的在线软测量

19

作者 卓戎 周涛 《新疆石油天然气》 CAS 2009年第3期95-98,共4页

针对酵母发酵生产谷胱甘肽发酵过程中乙醇浓度难以在线准确测量的问题,讨论利用人工神经网络,构建一个具有2×6×1结构的"软传感器"。经检验,它能很好地实现在线状态估计和提前一步预测乙醇浓度。该方法也有利于实现... 针对酵母发酵生产谷胱甘肽发酵过程中乙醇浓度难以在线准确测量的问题,讨论利用人工神经网络,构建一个具有2×6×1结构的"软传感器"。经检验,它能很好地实现在线状态估计和提前一步预测乙醇浓度。该方法也有利于实现发酵过程的在线控制。 展开更多

关键词 发酵 软传感器 人工神经网络

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选矿过程中水力旋流器溢流粒度分布软测量研究 被引量：3

20

作者 刘啸时 张曾科 《矿冶》 CAS 2005年第1期74-77,共4页

水力旋流器溢流粒度是衡量其工作状况的一个重要参数。根据水力旋流器分级理论,利用神经网络等智能学习方法,选择合适的辅助变量构成了软传感器,以实现水力旋流器溢流粒度的在线实时测量。同时,利用现场数据检验软传感器测量精度,验证... 水力旋流器溢流粒度是衡量其工作状况的一个重要参数。根据水力旋流器分级理论,利用神经网络等智能学习方法,选择合适的辅助变量构成了软传感器,以实现水力旋流器溢流粒度的在线实时测量。同时,利用现场数据检验软传感器测量精度,验证了方法的可行性与实用性。 展开更多

关键词 水力旋流器 溢流粒度 软传感器 BP网络 RBF网络

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