一種基于形態(tài)ＥＭＤ濾波的過程數(shù)據(jù)預(yù)處理方法

2012年04月13日10:52:34 本網(wǎng)站我要評論(2)字號：T | T | T

關(guān)鍵字：傳感器

陳文馳，劉　飛
江南大學自動化研究所，江蘇無錫　

摘　　　要：針對化工過程數(shù)據(jù)的特點，提出一種基于形態(tài)ＥＭＤ濾波的過程數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，先構(gòu)造一類廣義形態(tài)濾波器濾除過程數(shù)據(jù)的粗差干擾，引入經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸鉃V波法消除隨機噪聲成分，降低正常過程數(shù)據(jù)的波動，提取過程數(shù)據(jù)特征成分，顯著提高過程監(jiān)控性能。與傳統(tǒng)的過程數(shù)據(jù)濾波方法相比，形態(tài)ＥＭＤ濾波方法無需預(yù)先確定濾波器參數(shù)，是一種完全的數(shù)據(jù)驅(qū)動型方法，具有較好的自適應(yīng)能力。仿真實驗的結(jié)果表明，對過程數(shù)據(jù)的濾波預(yù)處理可以提高數(shù)據(jù)信噪比，顯著提高故障檢測的準確性。

關(guān)　鍵　詞：形態(tài)濾波；經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸�；�?shù)據(jù)預(yù)處理

１　引　言
在工業(yè)過程中，由于儀表和執(zhí)行器的噪聲、輸入擾動和傳感器故障等原因往往使采集到的數(shù)據(jù)被噪聲（ｎｏｉｓｅ）和粗差（ｇｒｏｓｓｅｒｒｏｒ）所干擾，而數(shù)據(jù)質(zhì)量對于后續(xù)的過程監(jiān)測和故障診斷的有效實施都具有重要影響。近年來，有學者將小波變換引入化工過程數(shù)據(jù)處理中［１］，利用小波變換良好的多分辨特性完成對過程數(shù)據(jù)的去噪處理，小波濾波法應(yīng)根據(jù)具體問題選擇合適的小波基，在工程實際中針對不同的工程數(shù)據(jù)選擇合適的基函數(shù)是一個困難的問題。近來，一種新的信號分解算法—經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸猓ǎ牛恚穑椋颍椋悖幔欤停铮洌澹模澹悖铮恚穑铮螅椋簦椋铮睿?ＥＭＤ）［３］由ＮｏｒｄｅｎＥＨｕａｎｇ等人提出，ＥＭＤ可以從數(shù)據(jù)中自適應(yīng)地得到基函數(shù)，其被認為是非線性、非平穩(wěn)數(shù)據(jù)處理方法的新進展。本文針對化工過程數(shù)據(jù)的降噪預(yù)處理問題，提出一種基于形態(tài)濾波和經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸猓ǎ牛恚穑椋颍椋悖幔欤停铮洌澹模澹悖铮恚穑铮螅椋簦椋铮�，ＥＭＤ）的過程數(shù)據(jù)降噪方法，并將其用于對吸附分離過程故障檢測的數(shù)據(jù)預(yù)處理中。仿真實驗證明，本文降噪方法有助于改善檢測結(jié)果的準確性和有效性。

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