[01557018]基于人工免疫的水泥生产工艺故障诊断技术研究

该项目为河南省教育厅自然科学研究计划,项目编号：2008A520017,是针对新型干法水泥生产过程工艺故障监控与诊断方法而开展的技术研究。以新型干法水泥工艺故障为研究对象,将分形维数思想和免疫克隆理论相结合,创新性提出分形维数-免疫克隆特征提取算法,将其用于水泥工艺故障诊断的特征提取环节,完成特征提取。汲取克隆选择算法的思想并分析其优势,研究粒子群算法的机理,取长补短,提出了基于粒子群-克隆选择聚类故障诊断算法算法。通过引入免疫机理提出了基于免疫记忆和疫苗接种的免疫粒子群故障诊断算法。 该项目主要有以下技术特点： （1）针对新型干法水泥烧成系统的工艺,研究其工艺特点及重点监控参数。 （2）研究分形维数-免疫克隆选择算法,并利用其进行特征提取,实现对烧成工艺众多重要监控参数的约简。 （3）分别研究免疫克隆选择聚类算法和粒子群算法的特点及优势,并将其应用于水泥烧成系统工艺故障诊断的优势,并研究其有点、缺点和亟待改进之处。 （4）应用以上两种算法对烧成系统工艺故障诊断,针对诊断效果查找二者不足之处,并在此基础上,深入研究改进成功提出两种算法：基于粒子群-克隆选择聚类算法、基于免疫记忆和疫苗接种的免疫粒子群聚类算法。两种算法具有收敛速度快、识别精度高等特点。 研究结果表明,本课题创新性的采用分形维数-免疫克隆选择聚类算法成功降低了分类器的计算复杂度,提高了分类器的分类精度,利用分形维数-免疫克隆选择特征提取算法进行了工艺故障数值仿真,仿真结果显示算法对高维数据集的特征提取效果良好。充分研究免疫克隆算法和粒子群算法的优势与不足之处,在基于分形维数-免疫克隆选择特征提取算法基础之上,提出了基于粒子群-克隆选择聚类算法和基于免疫记忆和疫苗接种的免疫粒子群聚类算法,仿真结果表明：以上两种算法具有收敛速度快、识别精度高等特点,效果良好。