复杂工业模糊过程能力评价与诊断方法研究

发布时间：2017-10-14 10:24

  本文关键词：复杂工业模糊过程能力评价与诊断方法研究

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【摘要】：复杂工业是现代国家工业化的重要支柱产业之一。伴随着当代科技的进步和生产制造业的发展,石油化工等复杂工业生产过程越来越趋于大型化和复杂化,但是也随之带来对如何保障复杂工业的产品生产质量和生产安全的问题。因此通过获取复杂工业生产中的海量的关于能源、物质和操作的生产数据,来监控和指导生产过程,为实现复杂工业的稳定、高效和安全的生产具有非常重要的意义。统计过程控制中的过程能力分析技术是过程质量管理的核心方法之一,主要运用统计理论的方法监控生产过程中数据的稳定性,从而不断提高产品的质量水平。本文以过程能力分析和贝叶斯概率为理论基础,在通过系统的查阅文献、了解当今的相关前沿技术研究的前提下,对复杂工业生产的过程能力分析和诊断方法等问题进行深入的研究和实践。论文的核心完成工作包括以下内容：1.提出了一种基于核函数的模糊过程能力分析及评价方法。利用三次样条插值求取包络线来动态确定模糊规格控制限,并结合核函数的方法计算模糊过程能力,能够有效解决复杂工业生产中数据易波动性带来的问题。通过基于满意度的模糊数比较,提出了模糊过程能力评价方法。并通过具体实例验证了方法对复杂工业过程能力分析的有效性和适应性。2.提出了一种工艺设备的过程能力在线分析和评价方法。该方法首先通过建立模糊解释结构模型确定设备的主要参数变量,再利用层次线性分析融合算法对设备主要参数的模糊过程能力综合融合分析,给出设备的整体过程评价。最后结合乙烯裂解炉实例验证了方法的实用性。3.将有向图路的路径搜索和贝叶斯概率应用到过程能力诊断中。通过对系统的主要参数变量建立有向图模型,并对系统间有关联的参数变量计算传播影响度,再结合贝叶斯概率对有向图模型进行路径搜索,给出参数过程能力不足时影响的传播路径排序。TE模型的具体实验结果表明,该方法对指导复杂工业过程生产具有重要作用。4.对论文中提出的方法进行原型系统的设计与实现,开发用于模糊过程能力分析和过程能力诊断的软件。最后,对论文完成的工作进行回顾总结,对过程能力分析方法研究前景作出展望。
【关键词】：统计过程控制 模糊过程能力 核函数 有向图 诊断
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB114.2
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 课题背景15-16
• 1.2 过程能力分析技术16-19
• 1.2.1 过程能力的基础介绍16-17
• 1.2.2 非正态过程能力介绍17-18
• 1.2.3 常见的过程能力指数18-19
• 1.3 过程性能介绍19
• 1.4 数据融合算法介绍19-20
• 1.5 故障诊断方法介绍20-21
• 1.5.1 故障诊断简介20-21
• 1.5.2 故障诊断方法介绍21
• 1.6 课题主要研究内容21-22
• 1.7 论文结构安排22-23
• 第二章 基于核函数的模糊过程能力及评价23-39
• 2.1 样本数据的预处理23-25
• 2.1.1 数据长度的确定23-24
• 2.1.2 数据的模糊化处理24-25
• 2.2 模糊数的比较25-27
• 2.2.1 模糊数的性质及其运算25-26
• 2.2.2 基于满意度的模糊数比较26-27
• 2.3 动态规格上下限27-28
• 2.4 基于核函数的模糊过程能力指数28-30
• 2.4.1 核函数的基础概念28-29
• 2.4.2 基于核函数的模糊过程能力指数29-30
• 2.4.3 模糊过程能力判据30
• 2.5 模糊过程性能指数30-32
• 2.5.1 模糊过程性能指数计算30-31
• 2.5.2 模糊过程性能指数判断矩阵31-32
• 2.6 应用实例32-37
• 2.6.1 乙烯裂解过程应用32-34
• 2.6.2 减压塔蒸馏过程应用34-37
• 2.7 本章小结37-39
• 第三章 工艺设备过程能力在线监控与评价39-47
• 3.1 模糊ISM建模分析39-41
• 3.1.1 解释结构模型介绍39
• 3.1.2 构建模糊相关系数矩阵39-40
• 3.1.3 构建邻接矩阵和可达矩阵40-41
• 3.2 模糊层次线性融合算法41-43
• 3.3 设备过程能力在线评价43-44
• 3.4 乙烯裂解炉应用44-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第四章 基于有向图的过程能力诊断47-57
• 4.1 图论相关技术介绍47
• 4.2 TE过程介绍47-48
• 4.3 传播有向图的模型构建48-51
• 4.3.1 有向图构建48-49
• 4.3.2 传播影响度49-51
• 4.4 基于贝叶斯概率的有向图过程能力诊断51-52
• 4.5 应用实例52-55
• 4.6 本章小结55-57
• 第五章 原型系统的设计与实现57-63
• 5.1 实现技术介绍57-58
• 5.2 系统总体设计58-59
• 5.3 系统主要功能界面59-61
• 5.4 系统主要操作步骤61
• 5.5 本章小结61-63
• 第六章 总结与展望63-65
• 6.1 总结63-64
• 6.2 展望64-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-71
• 学术科研成果及发表的论文71-73
• 作者和导师简介73-75
• 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书75-76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 刘战豫;丁日佳;张瑞;;基于工序成本的多元过程能力指数分析[J];工业工程与管理;2009年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王勉宇;基于图论的过程故障诊断研究[D];浙江大学;2002年

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本文编号：1030550