一种改进的动态过程测量数据预处理方法.pdfVIP

第23卷 第4期 传 感 技 术 学 报 V01．23 No．4 2010年4月 CHINESEJOURNALOF SENSORSANDACTUATORS Apr．2010 An ImprovedDataPreprocessingM ethodin DynamicM easurement WU Zhan，CAI (Departmentof fmmm￡ScienceandEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China) Abstract：Inthedataanalysisofdynamicprocesstestandmeasurement，the sampled dataneedtobepretreatedto identifynadeliminatetheabnormaldatacausedbyaccidentalinterference．An improvedalgorithm basedonSingular Spectrum An alysisispresented．Bymeansofsingulra spectrum analysissmoothingmethod，thealgorithm estbalishesa benchmarktoidenti~htebanomraldata，andthenwiththe3o-criterion，thebanomraldataiseliminatedandreplaced byareasonbaleone．Thefeasibilityofthisalgorithm hasbeenvalidatedbypracticaldynamicprocesstestapplication． Keywords：dynamicprocesstestandmeasurement；preprocessing；abnormaldataerasing；singulra spe cturm naalysis EEACC：7220 一 种改进 的动态过程测量数据预处理方法 吴 展 ，蔡 萍 (上海交通大学测试计量技术及仪器系，上海 200240) 摘 要：在动态过程测量数据分析中，首先必须对测量数据进行预处理，剔除并修正由干扰引起的测量异常值。一种改进的 奇异谱分析数据预处理是通过使用奇异谱分析平滑的方法建立判断测量数据中异常值的基准，再通过设立检验准则判断异 常值并加以修补，在实际动态过程测量数据预处理应用中效果明显。 关键词：动态过程测量；预处理；坏值剔除；奇异谱分析 中图分类号 ：TP274．2 文献标识码 ：A 文章编号：1004—1699(2010)04-0558-04 动态过程测量是指对物体动态变化过程的实时 性，人为判断坏值的准确性不高，容易剔除正常值 j。 测量，常用于变量间关系复杂的物理现象的研究中。 通过设计合理的算法判断坏值并加以剔除和修正，可 通过对测得数据的非线性拟合等数据处理可以验证 以提高数据预处理的效率和可靠性，所以在 目前动态 或获得反映物体动态变化过程的数学模型。在动态 测量数据预处理中，越来越多的用到了基于一定算法 过程测量中，出现机率小但作用强烈的偶发性干扰不 的计算技术 ，诸如运用最小二乘法滑动平滑处理测量 可避免，导致 出现缺值、奇异值、多值等异常数 数据或用奇异谱分析将测量数据进行去噪处理等等。 据 ¨J。异常数据 ，或称坏值的存在使总体测量的准 (1)最d~--乘法滑动平滑处理 确度降低 ，影响从实验数据到动态过程的还原。因此 最小二乘法数据滑动平滑处理的基本假定是 ： 在对数据进行分析处理前必须进行数据预处理 ，剔除 物理系统的惯性及阻尼作用使得整个工作系统的性 或修正异常数据。由于动态过程本身是变化的，如果 能变化是缓慢和连续的，传感器获得的测量数据具