[发明专利]一种数控系统指令域序列异常数据检测方法

权利要求书

1.一种数控系统指令域序列异常数据检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)利用简单移动平均法或多项式拟合法获取训练样本数据中心线，利用训练样本、训练样本数据中心线，通过二分法或直接搜索法获取包络线比率r；

(2)构造窗宽N、临界长度X、连续异常点长度和阶梯点长度分界线Y、数据流分析长度Z的经验公式并根据经验公式设置相应参数；初始化单步处理样本点数u、滑动窗口异常记录多维序列l_outlier、过程记录序列l_new、过程记录正常序列l_normal；

(3)利用N确定滑动窗口长度，利用滑动窗口分割数据流，利用简单移动平均法或多项式拟合法获取滑动窗口数据中心线，利用滑动窗口数据中心线、r、公式y_k＝x_k±r·R求取当前滑动窗口上下包络线，R为样本值偏离中心线值的均方差，y_k为第k个中心点值；包络线外样本为当前滑动窗口内判定的异常点，存入l_outlier，当前滑动窗口内异常点判定完毕后，利用过程记录序列l_new、过程记录正常序列l_normal、X、Y确定最终判定类型；

(4)达到指定的数据流分析长度Z时，结束异常检查，否则清除序列号为(i-1)u+N+1、(i-1)u+N+2、...、i·u+N的数据缓存，进入第i+1个滑动窗口的分析。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中简单移动平均法或多项式拟合法具体为：

简单移动平均法如下：

yk=Σi=12k-1xi2k-1k<[d2]Σi=k+[d2]k+[d2]xidk≥[d2]---(1)]]>

其中x_i为序列号为i的样本点，y_k为获取的第k个中心点值，d为移动平均项数，[d/2]为向左取整，d计算方法如下：

d＝k₃l(2)

其中，k₃为移动平均项数占样本量比例，l为训练集样本点数；

多项式拟合法确定多项式项数w后，数据中心线多项式为：y_k＝a_wx_k^w+a_w-1x_k^w-1+…+a₀，利用最小二乘法求取多项式系数a₀、a₁、…、a_w，

根据数据中心线、r，上下包络线公式如下：

y_k＝x_k±r·R(3)

其中r为包络线比率，R为样本值偏离中心线值的均方差，在式(3)外的样本点为滑动窗口内判定的异常点。