基于改进的PCA-LS-SVM的软测量技术及应用

针对工业过程中某些重要过程变量难以实现实时在线检测和高维数据处理的问题,提出了将主元分析与改进的最小二乘支持向量机相结合的软测量建模方法,建立了催化裂化主分馏塔柴油凝固点的软测量模型。最小二乘支持向量机与标准支持向量机相比,失去了"稀疏性",最小二乘支持向量机的稀疏化方法解决了这一难题;主元分析方法的引入,有效地提高了最小二乘支持向量机软测量模型的精度和泛化能力。应用结果表明,该改进的PCA- LS-SVM方法具有学习速度快、跟踪性能好以及泛化能力强等优点。     

一种改进的最小二乘支持向量机软测量建模方法

针对最小二乘支持向量机(LS-SVM)缺少支持向量所具有的稀疏性和模型参数值难以选择的问题,提出利用马氏距离进行样本相似程度分析,去除集中部分样本,以恢复最小二乘支持向量机的稀疏性的方法.同时,采用κ-折交叉验证误差作为学习目标的粒子群优化算法来选取模型参数,并利用改进算法建立了精馏产品浓度的软测量模型.通过仿真验证了改进算法的有效性.结果表明模型精度较高,泛化能力强,满足工业测量要求.     

混合核函数稀疏LS-SVM软测量建模与应用

针对最小二乘支持向量机存在的稀疏性欠缺和单核函数局限性问题,本文提出一种基于混合核函数稀疏最小二乘支持向量机的软测量建模方法.该方法使用多项式核函数和RBF核函数线性加权构成混合核函数,兼顾最小二乘支持向量机的全局拟合能力与局部拟合能力,以矢量基学习作为稀疏解算法,改善最小二乘支持向量机的稀疏性,在精简模型结构的同时,避免冗余信息中的噪声过多的拟合到模型参数中,进而采用粒子群算法优化模型部分参数.将此方法分别应用于Mackey- Glasss混沌模型的时间序列预测和乙烯精馏塔塔釜乙烯浓度预测,应用结果表明该方法较最小二乘支持向量机、稀疏最小二乘支持向量机以及混合核最小二乘支持向量机具有更好的泛化效果和预报精度,兆示出其良好的应用潜力.     

用KPCA-LSSVM预测变压器油击穿电压

击穿电压是变压器油品质的重要参数,针对变压器油击穿电压难测试问题,提出基于核主元分析和最小二乘支持向量机的预测方法。为了提高变压器油击穿电压的软测量预测精度,本文选取与击穿电压关联性强的4个参量建立核主元分析模型进行特征提取,消除数据的相关性,得到的4个主成分的方差累计贡献率达96.84%,以此4个主成分作为最小二乘支持向量机软测量模型的输入;采用交叉验证法选取最小二乘支持向量机的惩罚参数和径向基核函数参数,建立核主元分析的最小二乘支持向量机变压器油击穿电压的预测模型,与BP神经网络和最小二乘支持向量机方法进行比较,采用平均相对误差和均方根误差来评价模型的性能指标。实验结果表明,本文提出的预测模型预测精度高、泛化能力好,能够满足变压器油击穿电压的测量需求。     

基于支持向量机的软测量方法研究

针对所有样本点均出现在最小二乘支持向量机模型中的缺陷,提出一种改进的最小二乘支持向量机回归方法．根据最小二乘支持向量机模型学习误差的大小,去除原变量空间中大部分误差较小的样本点,从而获得回归模型的“稀疏”特性,大大简化了模型复杂程度．同时,将此方法应用于生物发酵过程,建立青霉素发酵过程中产物浓度的软测量模型,实现青霉素浓度的在线预估．实验结果表明,该方法为生物发酵过程中难于在线测量质量参数的实时监测提供了一个有效的手段．     

基于支持向量机软测量技术的应用

软测量技术在工业过程控制中得到广泛的应用。在软测量建模过程中，基于支持向量机的算法能较好地解决小样本、非线性、高维数、局部极小点等问题。在简单介绍最小二乘支持向量机算法的基础上，提出了一种新的改进算法——多输入多输出最小二乘支持向量机算法，将其应用到丙烯腈收率的预测模型中，并且与传统的神经网络算法以及多输入单输出最小二乘支持向量机算法进行建模比较。结果表明，这种算法可以在付出轻微代价的基础上，实现多输入多输出模型的软测量，并取得良好的效果。     

基于自适应加权最小二乘支持向量机的芳烃产量软测量建模

芳烃收率是催化重整生产过程中的重要质量指标。针对其软测量建模中样本数据可能存在的测量误差对模型性能的影响,提出一种自适应加权最小二乘支持向量机(AWLSSVM)回归建模方法。该方法基于最小二乘支持向量机模型,根据样本拟合误差,并结合改进的指数分布加权规则,为每个建模样本分配不同的权值,以降低测量误差对建模精度的影响;同时提出一种全局优化算法—混沌粒子群模拟退火(CPSO-SA)算法对最小二乘支持向量机的模型参数进行优化选择,以提高模型的泛化能力。仿真实验表明,AWLS-SVM模型的预测精度及鲁棒性能优于LS-SVM和WLS-SVM。最后,应用AWLS-SVM方法建立催化重整生产过程芳烃收率的软测量模型,获得了较好的效果。     

基于KPCA和最小二乘支持向量机的软测量建模

为了解决化工领域数据建模小样本、不适定性、非线性等问题,提出了一种基于核主元分析(KPCA)和最小二乘支持向量机的软测量建模方法,用核主元分析对输入变量进行数据压缩,消除变量之间的相关性,运用PSO算法对核参数进行了寻优,通过交叉验证的方法对支持向量机进行参数选择.将其用于双酚A(BPA)软测量建模的研究结果表明:方法具有学习速度快、泛化能力强等优点,为BPA软测量建模的在线实施提供了方便.     

基于粗糙集与改进LSSVM的入侵检测算法研究

提出了基于粗糙集和改进最小二乘支持向量机的入侵检测算法。算法利用粗糙集理论的可辨识矩阵对样本属性进行约简,减少样本维数;利用稀疏化算法对最小二乘支持向量机进行改进,使其既具备稀疏化特性又具备快速检测的特点,提高了数据样本分类的准确性。结合算法不仅充分发挥粗糙集对数据有效约简和支持向量机准确分类的优点,同时克服了粗糙集在噪声环境中泛化性较差,支持向量机识别有效数据和冗余数据的局限性。通过实验证明,基于粗糙集和改进最小二乘支持向量机的入侵检测算法的检测精度高,误报率和漏报率较低,检测时间短,验证了算法的实效性。     

基于LS-SVM的水泥熟料煅烧过程f-CaO软测量研究

针对水泥厂熟料质量指标f-CaO含量难以在线测量的问题,提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的软测量建模方法。仿真实验研究表明,最小二乘支持向量机建模具有良好的学习能力和泛化性能,且对数据样本的依赖程度低,是一种有效的软测量建模方法。给出的以DCS系统和SQL数据库为基础,通过Visual C 6.0编程的软测量实现方案,符合国内水泥厂实际情况,易于实现。建立的软测量模型和给出的软仪表实现方案对于保证水泥熟料质量和实现回转窑烧成系统的优化控制具有重要意义。