CIESC Journal

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间歇生产过程鲁棒统计监控及其应用

谢磊;张建明;王树青   

  1. National Key Laboratory of Industrial Control Technology, Institute of Advanced Process Control, Zhejiang Uni-versity, Hangzhou 310027, China
  • 收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2004-10-28 发布日期:2004-10-28
  • 通讯作者: 谢磊

A Robust Statistical Batch Process MonitoringFramework and Its Application

XIE Lei; ZHANG Jianming; WANG Shuqing   

  1. National Key Laboratory of Industrial Control Technology, Institute of Advanced Process Control, Zhejiang Uni-versity, Hangzhou 310027, China
  • Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2004-10-28 Published:2004-10-28
  • Contact: XIE Lei

摘要: In order to reduce the variations of the product quality in batch processes, multivariate statistical process control methods according to multi-way principal component analysis (MPCA) or multi-way projection to latent structure (MPLS) were proposed for on-line batch process monitoring. However, they are based on the decomposition of relative covariance matrix and strongly affected by outlying observations. In this paper, in view of an efficient projection pursuit algorithm, a robust statistical batch process monitoring (RSBPM) framework, which is resistant to outliers, is proposed to reduce the high demand for modeling data. The construction of robust normal operating condition model and robust control limits are discussed in detail. It is evaluatedon monitoring an industrial streptomycin fermentation process and compared with the conventional MPCA. The results show that the RSBPM framework is resistant to possible outliers and the robustness is confirmed.

关键词: 间歇生产过程;鲁棒;on-line;监控;MPLS

Abstract: In order to reduce the variations of the product quality in batch processes, multivariate statistical process control methods according to multi-way principal component analysis (MPCA) or multi-way projection to latent structure (MPLS) were proposed for on-line batch process monitoring. However, they are based on the decomposition of relative covariance matrix and strongly affected by outlying observations. In this paper, in view of an efficient projection pursuit algorithm, a robust statistical batch process monitoring (RSBPM) framework, which is resistant to outliers, is proposed to reduce the high demand for modeling data. The construction of robust normal operating condition model and robust control limits are discussed in detail. It is evaluatedon monitoring an industrial streptomycin fermentation process and compared with the conventional MPCA. The results show that the RSBPM framework is resistant to possible outliers and the robustness is confirmed.

Key words: robust statistical batch process monitoring, robust principal component analysis, streptomycin fermentation, robust multi-way principal component analysis