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《基于核主元分析主元分析的多階段間歇過程故障監(jiān)測與診斷》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第29卷第6期控制理論與應(yīng)用、,01.29NO.6。2012年6月ControlTheory&ApplicationsJun.2012文章編號:1000—8152(2012)06—0754—11基于核主元分析一主元分析的多階段間歇過程故障監(jiān)測與診斷齊詠生1,王普2,高學(xué)金2(1.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)電力學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特010051;2.北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院,北京100124)摘要:具有過渡特性的多階段間歇過程故障監(jiān)測是一個復(fù)雜的問題,既需要考慮穩(wěn)定階段下的故障監(jiān)測,也需要考慮不同階段間的過渡故障監(jiān)測.為克服傳統(tǒng)硬劃
2、分方法導(dǎo)致誤警和漏報率高的缺陷,同時也為實現(xiàn)更加精確、有效的故障監(jiān)測與診斷,提出一套完整的基于核主元分析一主元分析(KPCA-PCA)的多階段間歇過程故障監(jiān)測與診斷策略.該方法依據(jù)數(shù)據(jù)相似度實現(xiàn)階段劃分,定義模糊隸屬度辨識相鄰階段間的過渡,最后對穩(wěn)定階段和過渡過程分別建立具有時變協(xié)方差的PCA和KPCA故障監(jiān)測與診斷模型.通過對青霉素發(fā)酵過程的仿真平臺及工業(yè)應(yīng)用研究表明,該方法具有更可靠的監(jiān)控性能,能及時、準(zhǔn)確的檢測出過程中存在的異常情況.關(guān)鍵詞:主元分析;核主元分析;故障診斷;間歇過程中圖分類號:TP277文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AFa
3、ultdetectionanddiagnosisofmultiphasebatchprocessbasedonkernelprincipalcomponentanalysis-principalcomponentanalysisQIYong—shen91,WANGPu2,GAOXue-jin2(1.CollegeofElectricPower,InnerMongofiaUniversityofTechnology,HuhhotInnerMongolia010051,China;2.SchoolofElectronicInfor
4、mationandControlEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124,China)Abstract:Faultdetectioninmultiplephaseprocessesisacomplicatedproblem,becauseitisneededinboththesteadyphaseandthetransitionfromphasetophase.Toovercomethehard—partitionandmisclassificationpr
5、oblems,andalsotomonitorbatchprocessesmoreaccuratelyandefficiently,weproposeanovelstrategyforfaultmonitoringanddiagnosinginbatchprocessesbasedonthekernelprincipalcomponentanalysis—principalcomponentanalysis(KPCA-PCA).Inthiswork,aphasedivisionalgorithmisdesignedbasedo
6、nthesimilarityindexbetweendifferenttime—slicedatamatricesofbatchprocesses,followingbyafuzzymembershipgradetransitionidentificationstep.ThesteadyphaserangesandthetransitionrangesarethenmodeledbyPCAwithtime—varyingeovariancestructuresandKPCAseparately.ResulBofsimulati
7、onstudyandindustrialapplicationtopeniciHinfermentationprocessclearlydemonstratetheeffectivenessandfeasibilityoftheproposedmethod,whichdetectsvariousfaultsmorepromptlywithdesirablereliability.Keywords:principalcomponentanalysis;kernelprincipalcomponentanalysis;faultd
8、iagnosis;batchprocess1引言(Introduction)描述,或者模型只能準(zhǔn)確描述出某一或某幾個階段多階段是大多數(shù)間歇過程的一個固有特征,過程的特性,導(dǎo)致在其余階段下出現(xiàn)大量誤報警;或者的每個階段都有不同的過程特征及過程主導(dǎo)變量,模型涵蓋所有階段的操作范圍