双抽样均值—标准差联合控制图的构建及参数设计

在参考双抽样均值控制图及双抽样标准差控制图的基础上,构建了双抽样均值一标准差联合控制图.建立了控制图参数设计的优化模型,用以监控生产过程质量,并通过遗传算法完成了模型求解.采用马尔科夫链方法,完成了联合控制图平均运行长度性能指标的计算.基于该指标,通过两阶段抽样和可变抽样样本及抽样区间均值-标准差联合控制图的性能对比,分析验证了该控制图的性能优势.     

面向多品种小批量制造过程的NAD-EWMA控制图多目标优化设计方法

针对面向多品种小批量制造过程设计质量控制图面临的样本数量少、分布不确定问题,提出一种基于非参数、自适应、动态EWMA控制图的多目标优化设计方法。基于非参数统计理论与自适应控制的思想,构建与样本数据分布无关的控制图统计量,并设计一种基于聚类距离的动态抽样方法实现样本抽样;在此基础上,考虑统计性、经济性建立控制图多目标优化设计模型,基于改进人工鱼群算法与云清晰综合评价方法实现对模型求解,进而构建面向多品种小批量制的非参数自适应动态EWMA控制图。最后,以航天复杂构件制造过程为例,对制造过程进行动态监控。结果表明,所提方法能够快速监控到质量异常,监控性能高,验证了该方法的有效性和可行性,为多品种小批量制造过程实际的质量监控提供一种有效的途径。     

基于Cornish-Fisher修正的二元双抽样广义方差控制图

为解决二元双抽样广义方差控制图存在虚发报警概率偏高的问题,采用Cornish-Fisher展开算法对控制图进行修正,以使控制图适用于任意分布总体。通过与Grigoryan和He所研究的二元双抽样广义方差控制图的性能进行对比,验证了改进后控制图的性能优势,并通过实例研究进一步说明了该优势。针对Grigoryan和He未以虚发报警概率作为主要研究指标,且未给出二元双抽样广义方差控制图的虚发报警概率计算方法的缺陷,在进行控制图性能对比之前还构建了二元双抽样广义方差控制图及其改进控制图虚发报警概率的计算方法。     

基于模糊聚类分析的控制图变点估计研究

针对传统控制图不能解决生产过程发生变化的确切时间点即变点估计的问题,基于模糊聚类和统计学理论知识提出了变点估计的混合模糊统计聚类方法。在模拟仿真试验下,验证了该方法无论在固定抽样策略还是在可变抽样策略下,与传统的修哈特控制图法和FCM方法相比,对于控制图的变点估计都有着良好的效果。最后将该方法运用于发动机缸体制造的过程控制之中,检验了其有效性和可行性。     

双抽样控制图的效率评价与优化设计

研究了双抽样均值控制图的效率评价与优化设计问题。分析了双抽样均值控制图的平均运行长度的计算方法,在此基础上建立了控制图参数设计的优化模型,并通过与原有的双抽样均值控制图的性能对比,验证了该优化设计模型的有效性。     

MCUSUM、MEWMA及Hotelling T2控制图的比较分析

多元控制图用于监控产品质量生产过程中多个质量特性,常用的方法有Hotelling T2、MCUSUM以及MEWMA控制图。本文采用Monte Carlo模拟,以Matlab为计算平台,通过计算平均运行链长(ARL)对比研究了MEWMA、MCUSUM以及HotellingT2控制图对非相关及自相关过程的控制效果,计算结果表明:在非相关或自相关过程,MEWMA控制图的监控效果均最好,控制图中较小的权值系数r对过程失控最为灵敏;MCUSUM控制图适用于监测小偏移,而在过程均值偏移较大时,Hotelling T2控制图有较好的监控能力。     

气动伺服加载系统的非线性复合控制

气动伺服系统以其具有可压缩性、易实现高速等特点而适用于一种瞬时展开机构的伺服加载测试需求。通过分析气动伺服系统中存在的强非线性及动态不确定性,提出非线性复合控制策略。针对不同的特征,设计不同的控制方法。通过反馈线性化进行变化,将输出控制量分成两个部分-线性部分和非线性部分,采用极点配置原理进行线性控制分量的设计,确保系统的稳定性,借助Maltab LMI工具箱求解线性矩阵不等式;针对系统存在动态不确定性时缺乏鲁棒性,采用Lyapunov再设计方法进行非线性控制分量的设计,确保系统的鲁棒性,采用ITAE优化算法进行求解,确保系统的跟踪精度及快速性。通过理论分析,数字仿真及试验对比验证相结合的方法,展开气动力矩伺服加载控制研究,所设计复合控制方法有效改善了非线性和动态不确定性对系统性能产生的不良影响,提高了系统的动态性能和控制品质。     

变转速液压调速系统转速模糊控制实验研究

针对变转速液压调速系统存在非线性、时变及调速精度低等技术问题,提出液压马达转速模糊控制策略。以伺服电动机驱动定量泵为动力源,设计了模糊控制器,实现了基于Lab VIEW测控平台的以电动机转速为控制量的马达转速模糊控制策略。在典型工况下,对模糊控制和传统PID控制调速系统的动态响应性能及抗负载干扰能力进行了实验对比分析,结果表明:所提方法比传统PID模糊控制具有更好的鲁棒性,且两种控制方式的动态响应特性相近。     

基于PCA的多元质量控制与诊断方法研究

给出了一种基于PCA（Prinoipal Component Analysis）的多元质量控制与诊断方法;基于Matlab计算平台,给出了该方法的辅助程序实现,包括过程数据预处理、PCA模型构建、多元质量控制图、主成分单变量控制图和原始单变量控制图的绘制;提出了一种基于PCA的多元质量控制与诊断的过程模型,结合电子装配行业表面贴装工艺中焊点质量控制进行了实例研究.     

VSSI EWMA均值控制图和预防维修联合经济设计模型

针对设备异常导致过程质量均值发生漂移的可修系统,提出一种考虑最小维修的样本容量和抽样区间均可变(VSSI)的指数加权移动平均(EWMA)均值控制图和预防维修集成决策方法。在假设控制图误报警实施最小维修、正确报警和预防维修实施完美维修的前提下,分析确定了系统存在的3种更新策略情景;在此基础上,以单位时间期望成本最小化为目标构建了VSSI EWMA均值控制图和预防维修联合经济设计模型,并给出了基于帝国竞争算法的模型求解过程。算例分析结果表明,该模型由于考虑了最小维修以及控制图与预防维修的耦合关系,能够通过对决策参数的进一步优化降低系统综合成本。最后,利用正交试验设计和回归分析方法,对模型参数的灵敏度进行了分析。     

多元预控图监控准则优化研究

多元预控图将一元预控图的监控变量由一元扩展到多元,是分析和监控两个及两个以上相关质量特性的有效方法,是复杂生产过程中控制产品质量的重要工具,但也存在精度偏低和监控效率低下等问题。为此,在一元监控图基础上,为降低多元预控图的误判概率,按增加单个样本所能提高的概率来调整抽样数,由5个增加到10个,在新的抽样数条件下调整监控准则,由4个增加到6个,并采用平均链长度(ARL)为基准,对新旧监控准则的监控效果进行比较并获取最优监控准则,提升了多元控制图的的监控精度和效率。     

液压马达变负载恒速控制动态特性对比

对比分析了液压马达变负载恒速控制的3种形式:变转速电机控制、比例阀控制、比例泵控制。针对每种控制形式的控制方法和特点,分别建立了3种恒速控制形式的数学模型,并对其响应特性作出预测。通过实验得到3种控制形式的动态响应曲线,对比发现阀控系统超调量最大,响应时间最短;泵控系统超调量最小,响应时间最长;变转速电机响应特性处于两者之间。基于PID控制对3种恒速控制动态特性进行了对比,有助于液压马达在不同工况要求下选择不同的恒速控制模型。     

基于动态、非正态EWMA控制图的废旧产品再制造质量控制方法

鉴于废旧件的原始质量与服役工况不确定,导致其再制造过程波动性大、加工时段不连续等问题,提出一种基于动态、非正态分布指数加权移动平均控制图的再制造过程质量控制方法。根据非参数方法中的Wilcoxon秩和检验的理论知识,应用秩统计量,获得与样本数据分布无关的统计量;在此基础上,通过不断移动控制图数据窗口来更新在线观测点,并利用得分函数获得动态的光滑参数,构建面向动态、非正态分布的再制造过程质量EWMA控制图,实现了动态再制造过程质量的自适应监控。以废旧TPX6113镗床的导轨再制造过程为例,对其再制造过程质量进行动态监控,结果表明,所提方法能够快速监控到质量异常,且相比于其他控制图具有更好的监控性能,证明了该方法的有效性和可行性,为再制造过程实际的质量监控提供了一种有效的途径。     

MEWMA控制图运行链长分析及实例研究

多元指数加权移动平均（MEWMA）控制图常用来监测多元质量过程中存在的小偏移，对其性能评价时多采用平均运行链长。在马尔可夫链的MEWMA控制图平均运行链长计算方法的基础上，分析了MEWMA控制图运行链长的概率分布及累积概率分布。基于MATLAB计算平台，编制了相应的计算程序，给出了MEWMA控制图运行链长的概率分布曲线及累积概率曲线。提出了MEWMA控制图参数优化方法，对电子产品装配中的表面贴片工艺过程的焊点质量控制进行了研究。     

监控均值标准差的可变抽样区间EWMA图经济设计

为了在提高过程监控效率的同时降低过程监控费用,针对同时监控过程均值和标准差变化的情形,研究可变抽样区间的指数加权移动平均控制图的经济设计问题.首先建立可变抽样区间,同时监控均值标准差指数加权移动平均控制图；其次对其进行经济设计,使单位时间期望费用函数最小,以确定控制图参数的最优值；然后利用遗传算法来寻找经济模型的参数最优解；最后对可变抽样区间同时监控均值标准差指数加权移动平均控制图的经济模型进行灵敏度分析和最优性分析.通过最优性分析得出结论:基于经济模型设计的可变抽样区间指数加权移动平均控制图比传统的控制图具有较小的费用.     

基于MEWMA控制图的车身焊接装配尺寸偏差控制研究

针对车身焊接装配尺寸控制参数多元和尺寸偏移小且缓慢的特点,采用MEWMA控制图对其进行监控。以MEWMA控制图统计性能的分析研究为基础,明确了MEWMA控制图偏移系数δ、控制上限H和权重参数r的关系模型,得到了δ与最优r的计算表达式。应用实例表明,上述方法求解的r值非常接近统计最优的r值,其对应的MEWMA控制图相比于Hotelling's T2控制图和其他r值的MEWMA控制图,对过程小偏移有更好的敏感性。     

质量控制图及其工序质量控制

简要介绍了质量控制图的基本特点,论述了质量控制图的选择方法,对比分析了四种计量值质量控制图的应用特点,以实例详细分析了应用控制图进行工序质量控制的方法.     

模糊及PID控制在变转速液压动力源流量控制中的应用研究

针对变转速液压系统存在动态响应慢、非线性、控制精度低等问题,特别是负载快速多变时,流量和压力之间产生强耦合,流量控制会出现时变性和不稳定性,采用常规PID控制无法取得理想控制效果。因此结合模糊控制原理,基于LabVIEW测控平台,提出以液压动力源输出流量为控制量的模糊控制策略,对不同典型工况下流量的精确控制进行实验研究,并将液压动力系统在两种控制方法下的动态响应特性、控制精度和稳定性等进行了对比分析评价。结果表明:所提模糊控制策略实际控制效果较好,两种控制方式下的动态响应特性相近,但模糊控制具有更好的鲁棒性。     

滚动轴承振动性能序列动态预报研究

为了对轴承振动性能序列进行动态预报,将自助法与最小二乘法进行有效融合,提出了一种基于自助-最小二乘线性拟合的轴承振动性能序列动态预报模型。首先,采用自助法对紧邻的10个振动数据进行了模拟抽样,构造出了当前状态下多组振动侧面信息,将每组轴承振动信息利用自助-最小二乘法进行了线性拟合;然后,运用最大熵原理获得了拟合系数a和c的概率密度函数、真值及估计区间,进而得到了滚动轴承振动时间序列的真值拟合与区间拟合;通过不断更新紧邻的10个振动数据,实现了滚动轴承振动性能真值与区间的动态预报;最后,采用某轴承3个服役时间段的振动性能案例,对轴承振动性能序列动态预报模型的准确性进行了验证。研究结果表明：采用预报模型获得的预报值与实际值可保持良好的一致性,其最大预报误差仅为14.73%,同时预报区间差值小、精度高;该振动性能序列动态预报模型可较好地对应用于工程实际中的轴承进行健康监测及安全诊断。     

基于情景感知和规则导向的业务过程自适应

为了完成动态多变环境下业务过程的自适应调整和过程间的动态装配,提出一种基于情景信息和面向规则的业务过程适变方法.该方法采用规则映射服务与事件或情景信息的关联关系,基于服务系统可以根据当前上下文触发规则动态规划出满足业务目标的活动序列.该方法提出的动态规划算法解决了ABC供暖公司暖气报修项目中业务过程的动态装配问题,还提供了求解运行时过程实例自适应问题的一般性解决方案.另外,为支持对所生成活动序列的偏好选择和人工干预,设计了过程评估策略,实现了用户对过程的个性化选择和调整.仿真实验表明,该方法能有效并以较高效率求解动态环境下业务过程的自适应问题.