[发明专利]一种时间维度拓展极限学习机模型的工业过程软测量建模方法

摘要

本发明公开了一种基于时间维度拓展极限学习机的工业过程软测量建模方法。本发明基于极限学习机方法，针对其方法在工业过程中常常产生的泛化能力不足问题，使用时间维度加权方法进行改进，既利用了极限学习机解决非线性问题的高精度高速度的优点，又结合了时间维度拓展方法提取过程动态性的优势，在结合的过程中又巧妙的解决了极限学习机方法泛化能力不足的问题和时间维度拓展方法维度大、相关性高的弊端，得到了高速度高精度的工业过程软测量建模方法。

主权项

一种基于时间维度拓展极限学习机的工业过程软测量建模方法，其特征在于，包括以下步骤:(1)利用集散控制下系统以及离线监测方法，工业生产过程的数据按时间排列的训练样本集Xtr∈RN×n和Ytrain∈RN×m和测试样本集Xte∈RK×n和Ytest∈RN×m。其中N为训练样本长度，n为训练样本维度，K为测试样本集长度。测试样本集为将这些数据存入历史数据库。并且对训练样本集和测试样本按照训练样本集进行前处理和归一化使训练样本集其均值为0且方差为1。(2)将Xtr和Xte进行时间维度变换，记Xtr(t＝0)为原矩阵，Xtr(t＝k)和Xtr(t＝‑k)为顺着时间方向和逆时间方向移动k个时间点的新矩阵，同理的到训练集的Xte的时间维度变换后的矩阵。(3)按时间差对原训练样本和测试样本采样，即将Xtr和Xt分别进行时间维度拓展，拓展参数为T形成新的测试集Xtrain∈R(2T+1)N×n和训练集矩阵Xtest∈R(2T+1)K×n。(4)对时间维度拓展的样本空间进行极限学习机建模，得到软测量结果。(5)采用以上得到的基于时间维度拓展极限学习机方法对工业过程的数据进行建模，实现过程的软测量。