21數(shù)據(jù)校正技術(shù)基礎(chǔ)

1、2.j a cin aiwjfor clwicl froc oper*2000 i行布咒去校制匚用2001<.“ 3化i 的豹航冷厲/興議必、初期1997(021s. madrou p froc” plant prforaaae*:lka>ur"：h aad db1 ptoc®"*" foy optii:anon 空2數(shù)據(jù)校正技術(shù)基本原理【p-w小卄1一個完整的數(shù)據(jù)校正過程包括:穩(wěn)態(tài)檢測、數(shù)據(jù)分類、過失課羌檢測與處理和數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)(參數(shù) 估計)等步驟過程數(shù)據(jù)校正的任務(wù)是檢測過失誤差、校正帶隨機誤差的測量數(shù)據(jù)并估算出一 些未測變量，也即，數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)為

2、過失誤差檢測統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)校e。過程處丁穩(wěn)態(tài)是實施穩(wěn)態(tài)數(shù) 據(jù)校正的前提條件，檢測過程穩(wěn)態(tài)變化的力一法業(yè)己成熟，對于時間尺度為“l(fā)t的廠級物 料平衡而言，準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)的假定通常能得到保證。2過失誤差檢測和處理由于過失誤差的存在會“污染”數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)及參數(shù)估計所獲得的數(shù)據(jù)估計值，因此及吋準(zhǔn) 確地檢測出顯著誤差的存在進而剔除或補償咲影響非常有益于數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)的正確完成過失誤 差的主要來源有儀表偏差、儀表發(fā)牛機械故障、儀表精度降低、裝置泄漏、操作偏離穩(wěn)態(tài)、 模型與問題不匹配等。偵破、識別過失誤差的棊礎(chǔ)是數(shù)據(jù)校正問題冇足夠的兀余度口前常用的過失誤差偵破 與識別法如整體檢驗法、節(jié)點檢驗法、測景數(shù)據(jù)檢驗法等都是基于空問兀余度

3、提出的事實上, 穩(wěn)態(tài)過程數(shù)據(jù)校正所處理的測量變量帶有時序特性，這一特性為數(shù)據(jù)校正提供了很大的時間 冗余度，可以用于彌補空間冗余度的不足此外，結(jié)合實際生產(chǎn)裝置的特點，對于某些特殊管 線流聚測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)的過失謀養(yǎng)可以利用邏輯推理的力一法進行偵破、識別有過失謀羌的數(shù) 據(jù)需要進行剔除、替換等處理。2. 2數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)算法在處理掉過程測量數(shù)據(jù)屮的過失誤差之后，我們可利用時空冗余信息，在滿足平衡方 程等約束條件下，去除隨機謀差影響，同時對未測數(shù)據(jù)屮的可觀測型數(shù)據(jù)進行估計這一過程 就是數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)(參數(shù)估計)從數(shù)學(xué)上看，數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)就是求滿足一組等式和不等式約束條件力一 程組的最小二乘解的優(yōu)化問題假設(shè)過程操作處于穩(wěn)態(tài)，

4、測量數(shù)據(jù)線性無關(guān)h.沒冇過失誤差存在，過程測量的基 木模型可以表示為：y=x+e式中：y被測變量測量值；x被測變量真實值；而c代表測雖誤差 引入一維向量u來代表末測變量，那么，約束條件一般可以表示為：f (x, u) =0在線性等式約束條件卜式(2)可以表示為：ax+bu+c=0式中:a和b己知的常數(shù)短陣；c己知的一維約束向量;a和b即為己測變量和末測變量的平衡矩陣 在沒有過失誤差存在的情況下,e(e)= 0且cov( e)=q其中q是一個己知的正定n x n誤差協(xié) 方差矩陣。工業(yè)應(yīng)用中，q需要通過過程數(shù)據(jù)利用直接或間接的方法法進行估計。針對過程測量模型y=x+c,數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)及參數(shù)佔計的問題就是

5、要找到一組估計值f及, 使得在滿足平衡力一程等約束條件的棊礎(chǔ)上，估計值和測雖值的偏差平方和達到最小在數(shù)學(xué) 上，可以表示為：min(x - y)t q-1 (x - y)s.t. ax + b斤 + c = 0式中尤測量數(shù)據(jù)；y估計值；未測向量u的佔計值;一以為對角元素的對角矩陣，是對應(yīng)的單個變量測量謀差的方差。通過矩陣投影的力一法，可以將己測變量的協(xié)調(diào)問題和未測變量的估計問題分開處理v -_ qat (aha7 y a y，求解變換后的最小二乘問題，可以得到：t f/7在線性等式約束下，上述估計是最小力一差的無偏估計。然而，實際生產(chǎn)中的數(shù) 據(jù)人多都帶有一定的限制，如非負(fù)性、上下限約束等。因此，

6、對于容許范圍嚴(yán)格的情況，有 必要在進行數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)計算時加入不等式約束通過引入非負(fù)松弛因子，可以將不等式約朿轉(zhuǎn)化 為等式約束，進而采用連續(xù)二次規(guī)劃力一法來求解。3 數(shù)據(jù)校正系統(tǒng)結(jié)木勾,乍徳芳旃門評上宏安仃油化行業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用硏究期刊論文卜人泮人學(xué)學(xué)報2007基于山東國宏兗礦的主要生產(chǎn)裝直己釆川dcs控制，進出裝置的物流測量數(shù)據(jù)己 集成進入實時數(shù)據(jù)庫屮，水、蒸汽、氣體等能源計量流量數(shù)據(jù)經(jīng)電流環(huán)采集示也集成至實時 數(shù)據(jù)庫，分析化驗數(shù)據(jù)己集成至質(zhì)量管理信息管理系統(tǒng)，儲運罐區(qū)的動態(tài)數(shù)據(jù)己通過接口進 入實吋數(shù)據(jù)庫，罐區(qū)檢尺數(shù)據(jù)和產(chǎn)品移動數(shù)據(jù)卞要集成至生產(chǎn)管理信息管理系統(tǒng)全廠物流數(shù) 據(jù)校正的li標(biāo)是:以生產(chǎn)裝置進出物流數(shù)據(jù)