專利名稱：全廠級振蕩檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬領(lǐng)域為過程控制、故障診斷等領(lǐng)域。針對全廠級的振蕩，提出了一種基 于DCT (離散余弦變換)的全廠級振蕩檢測方法。采用該方法可以對整個工廠所有控制回路 的振蕩進(jìn)行自動檢測，給出不同振蕩的傳導(dǎo)和作用范圍，用于實現(xiàn)對過程控制性能的分析， 可以極大地減少工程師的檢測作業(yè)量。
背景技術(shù)：
振蕩是生產(chǎn)過程中的一種常見干擾現(xiàn)象。在控制回路中存在的振蕩增加了過程變 量的不確定性，從而造成質(zhì)量低劣的產(chǎn)品，增加能源消耗和降低產(chǎn)品的平均通過率。高水平 的能源一體化的現(xiàn)代化工廠會將振蕩從一個控制回路傳導(dǎo)到另一個控制回路，當(dāng)一個振蕩 傳導(dǎo)遍及整個生產(chǎn)單元時，我們就稱為全廠級振蕩。檢測全廠級振蕩對于生產(chǎn)過程是很重 要的，一個現(xiàn)代化工廠的生產(chǎn)單元中控制回路成百上千，對單個控制回路逐一檢測是非常 費時費力的，工程師就有必要通過全廠級的振蕩檢測方法來確定處于具有相同振蕩特征的 不同控制回路，從而進(jìn)一步確定導(dǎo)致振蕩的根源并解決振蕩問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要包括DCTM(離散余弦變換矩陣)檢測方法、壓縮閾值的選擇和確定， DCT能量系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化方法，比較方法，以及因子的確定方法，各個回路中相同因子的比較 方法，各個回路中因子的消除方法。1.DCTM 檢測方法(1)對每一條回路的數(shù)據(jù)做DCT，得到DCT能量系數(shù)y (k)，對y (k)做標(biāo)準(zhǔn)化，計算 能量系數(shù)y(k)的均方差，將3倍的均方差設(shè)為閾值，將y(k)中低于閾值的數(shù)據(jù)置零(濾波 去噪、分離頻段)，得到ζ (k)；(2)形成DCTM，矩陣每一行對應(yīng)一條回路的ζ (k)；(3)將回路ζ (k)中分段最少(大于等于1)的作為一個因子；(4)將每個回路與因子做比較，得到因子在該回路中的權(quán)重；(5)以此類推，就可以得出不同因子在每條回路中的權(quán)重。2.壓縮閾值的選擇和確定當(dāng)我們選擇較高的閾值進(jìn)行濾波，雖然可以濾除噪 聲，但是也可能會將振蕩信號濾除；當(dāng)我們選擇較低的閾值進(jìn)行濾波，雖然會保留振蕩信 號，可是許多噪聲也被保留下來。我們計算出控制回路數(shù)據(jù)的DCT的均方差，將3倍的均方 差作為閾值，將低于閾值的數(shù)據(jù)置零，這樣就可以保留影響回路行為的振蕩信號，并且濾掉 絕大部分噪聲。3. DCT能量系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化方法，比較方法我們將每條回路的DCT總能量設(shè)為1，因 為DCT能量系數(shù)是與相位有關(guān)的，不能采用求和的方式，而是采用范數(shù)的方式定義總能量。 每條回路的總能量為1，這樣不同回路間的相似度就增加了。4.因子的確定方法，各個回路中相同因子的比較方法，各個回路中因子的消除方法將所有回路中的峰值(頻段)最少(大于等于1)的回路作為一個因子，利用頻率提取 的方法，將其余回路中的相同頻段提取出來，與因子相除，獲得因子在該回路中的權(quán)重，因 子在自身回路的權(quán)重為1。將所有回路的該頻段置零，即消除了該因子。繼續(xù)尋找回路中頻 段最少的回路做為因子，重復(fù)過程，直到所有回路中都為0。


附圖1:DCTM流程圖附圖2 :DCTM得到的兩個因子附圖3 兩個因子在不同回路中的權(quán)重
具體實施例方式實施例1 (1)對每一條回路的數(shù)據(jù)做DCT，得到DCT能量系數(shù)y(k)，對y(k)做標(biāo)準(zhǔn)化，計算 能量系數(shù)y(k)的均方差，將3倍的均方差設(shè)為閾值，將y(k)中低于閾值的數(shù)據(jù)置零(濾波 去噪、分離頻段)，得到ζ (k)；(2)形成DCTM，矩陣每一行對應(yīng)一條回路的ζ (k)；(3)將回路z(k)中分段最少(大于等于1)的作為一個因子；(4)將每個回路與因子做比較，得到因子在該回路中的權(quán)重；(5)將每個回路中的因子消除(置零)；(6)重復(fù)步驟3到步驟5，直至每一條回路中都是0 ；(7)給出不同因子在每條回路中的權(quán)重。
權(quán)利要求
DCTM(離散余弦變換矩陣)檢測方法，說明書所給信息為示意性質(zhì)，不作為實際表現(xiàn)形式的限定，其具體內(nèi)容可根據(jù)需要增減，其順序亦可調(diào)整；
2.壓縮閾值的選擇和確定，在DCTM或相關(guān)檢測中，將3倍的均方差設(shè)為閾值，并不限定 為說明書所述的名稱，支持同樣功能的各種提法都在請求保護(hù)的范圍內(nèi)；
3.DCT能量系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化方法，比較方法，并不限定為說明書所述的名稱，支持同樣功 能的各種提法都在請求保護(hù)的范圍內(nèi)；
4.因子的確定方法，各個回路中相同因子的比較方法，各個回路中因子的消除方法，并 不限定為說明書所述的名稱，支持同樣功能的各種提法都在請求保護(hù)的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明所屬領(lǐng)域為過程控制、故障診斷等領(lǐng)域。針對全廠級的振蕩，提出了一種基于DCT(離散余弦變換)的全廠級振蕩檢測方法。本發(fā)明主要包括DCTM(離散余弦變換矩陣)檢測方法、壓縮閾值的選擇和確定，DCT能量系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化方法，比較方法，以及因子的確定方法，各個回路中相同因子的比較方法，各個回路中因子的消除方法。采用該方法可以對整個工廠所有控制回路的振蕩進(jìn)行自動檢測，給出不同振蕩的傳導(dǎo)和作用范圍，用于實現(xiàn)對過程控制性能的分析，可以極大地減少工程師的檢測作業(yè)量。
文檔編號G05B23/00GK101901011SQ20091008567
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者李希農(nóng), 王建東 申請人:星楓科技(北京)有限公司;李希農(nóng);王建東