工业物联网背景下基于单类多维数据的SVDD-CRL控制图研究与应用

发布时间：2023-05-10 03:56

　　随着工业4.0的到来,工业物联网技术高速发展,制造业逐渐趋于智能化、自动化。物联网、大数据技术的不断发展与创新,开拓了更多的应用领域。在此基础上,人们的生活水平不断提高,对产品质量的要求也逐步提升,产品质量控制的重要性日益凸显。为保证产品的质量同时减少生产损失,产品生产过程需要进行过程监控。统计过程控制(Statistical Process Control,SPC)是进行过程监控最常用的工具。传统的控制图,如一元过程控制图、多元过程控制图等,虽然已广泛应用到企业过程监测上,但是他们的监控性能在数据分布、数据维度、数据样本量、数据类型等很多方面都受到了局限。而在工业物联网技术不断发展的背景下,企业生产技术和产品品质已经不同往日,产品质量特征已经由单一变量转变为具有多维、未知数据分布、单类样本限制等的综合特征数据。现有的控制图技术虽然在各个特征领域分别有研究,但是当前背景下的控制图技术需要具备能够同时监控上述特征数据的性能。支持向量数据描述(Support Vector Data Description,SVDD)为控制图带来了新的思路。SVDD是建立在统计学习理论和支持向量机(Supp...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景、目的和意义
    1.2 文献综述
        1.2.1 过程控制统计理论综述
        1.2.2 基于机器学习的控制图理论综述
    1.3 研究内容及拟解决关键问题
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 拟解决关键问题
    1.4 技术路线与论文结构
第二章 基于工业物联网的企业过程监控数据特征分析
    2.1 基于工业物联网的企业过程监控数据特点
        2.1.1 多维质量特征值
        2.1.2 单类样本数据限制
        2.1.3 其他数据特征
    2.2 传统控制图的局限性
    2.3 应用SVDD技术的必要性
    2.4 本章小结
第三章 SVDD-CRL控制图模型
    3.1 SVDD-CRL控制图模型设计
        3.1.1 支持向量机
        3.1.2 支持向量数据描述
        3.1.3 CRL控制图
        3.1.4 SVDD-CRL控制图
    3.2 SVDD-CRL控制图的参数确定
        3.2.1 参数选择
        3.2.2 参数确定的方法
        3.2.3 参数对CR的影响
    3.3 SVDD-CRL控制图的性能度量
        3.3.1 性能度量指标
        3.3.2 控制图的性能评估方法
    3.4 SVDD-CRL控制图的仿真优化设计
    3.5 本章小结
第四章 SVDD-CRL控制图仿真研究
    4.1 仿真设计
        4.1.1 仿真参数确定
        4.1.2 仿真流程
        4.1.3 性能度量
    4.2 正态分布仿真结果及分析
        4.2.1 不同变量维度下的仿真
        4.2.2 不同训练样本容量下的仿真
    4.3 非正态分布仿真结果及分析
        4.3.1 不同变量维度下的仿真
        4.3.2 不同训练样本容量下的仿真
    4.4 本章小结
第五章 SVDD-CRL控制图的应用研究——以葡萄酒质量检测为例
    5.1 物联网技术在葡萄酒质量检测的应用
        5.1.1 葡萄酒行业发展概述
        5.1.2 基于物联网监测仪的葡萄酒质量检测技术
    5.2 基于物联网监测仪的葡萄酒数据收集与处理
        5.2.1 数据收集
        5.2.2 数据预处理
    5.3 SVDD-CRL控制图在白葡萄酒质量监控的仿真实验
        5.3.1 参数确定
        5.3.2 控制限确定
        5.3.3 监控效果评价
    5.4 SVDD-CRL控制图应用于其他行业的启示
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 未来展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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