多模態複雜工業生產過程運行狀態評價方法的研究

《多模態複雜工業生產過程運行狀態評價方法的研究》是依託東北大學，由王福利擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：多模態複雜工業生產過程運行狀態評價方法的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王福利
• 依託單位：東北大學

中文摘要

多模態複雜工業生產在現代社會中普遍存在,為了獲得優質產品以及更高的經濟效益，實現生產過程運行狀態線上評價具有重要意義。生產過程運行狀態線上評價就是根據線上獲得的生產運行數據，通過模態識別、特徵提取以及特徵匹配等方法來實時評價生產過程的運行狀態優劣，並且在生產過程運行狀態發生改變時，能夠識別出運行狀態的變化並判斷出運行狀態的變化方向，以及在生產過程運行狀態非優時，追溯出導致運行狀態發生變化的主要原因。本項目深入研究多模態複雜工業生產過程運行狀態評價中的關鍵問題，在離線建模數據的運行狀態特徵提取與匹配、運行狀態的線上評價、過渡生產模態的運行狀態評價以及漸變運行狀態的識別與判別等關鍵技術上有所突破，並把提出的多模態過程運行狀態評價方法和技術推廣套用到1-2個典型的複雜工業生產過程。

結題摘要

多模態過程通常包含穩定模態和過渡模態，其中穩定模態是多模態生產中的主要生產過程，而過渡模態是兩個穩定模態之間的過渡過程，起到連結不同穩定模態的橋樑的作用。鑒於穩定模態在多模態生產過程中的重要性，本項目首先針對該類單模態連續過程的運行狀態評價及非優原因追溯問題開展了一些列的研究工作，如提出了針對過程變數之間具有線性/非線性相關關係的過程運行狀態評價方法，解決了定性和定量變數共存情況下的過程運行狀態評價問題。其次，本項目針對既包含穩定模態又包含過渡模態的多模態連續過程，提出了模態識別方法，提出了針對過程數據呈現高斯/非高斯分布的多模態過程運行狀態評價方法，解決了定性和定量變數共存情況下的多模態流程工業過程的運行狀態評價問題。再次，本項目針對一類特殊的多模態過程，即多時段間歇過程，提出了包含離線時段劃分、評價建模、線上時段識別、線上評價及非優原因追溯的運行狀態評價方法。最後，利用仿真包、現有試驗平台和搭建半實物仿真平台等方式驗證了所提方法的有效性和實用性。 依託本項目，在國內外核心期刊及重要國際會議上發表學術論文39篇，其中被 SCI 檢索收錄19篇、被 EI 檢索收錄20篇；授權國家發明專利4項；出版專著1部；培養出站博士後1名，培養並畢業碩士研究生19名，博士研究生5名；參加國際會議進行高水平的學術交流20餘人次；邀請境外專家來華合作交流7人次；培養1名青年教師赴香港科技大學做訪問學者。