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《基于主元分析的自適應過程監(jiān)控方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、浙江大學信息科學與工程學院碩士學位論文基于主元分析的自適應過程監(jiān)控方法研究姓名：毛振華申請學位級別：碩士專業(yè)：系統(tǒng)工程指導教師：趙豫紅20080601浙江大學碩士學位論文摘要主元分析法(PrincipalComponentAnalysis,PCA)是當前過程監(jiān)控領域應用最為廣泛的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法。主元分析技術將過程數(shù)據(jù)投影到能準確表征過程狀態(tài)的低維空間，在很大程度上簡化和改進了過程監(jiān)控流程。針對傳統(tǒng)主元分析法基于靜態(tài)模型的缺陷，自適應主元分析方法按照一定的準則實時更新主元模型，實現(xiàn)了對過程正常慢漂移的有效跟蹤，具有重要的
2、理論研究意義和廣泛的應用前景。．本文首先綜述了用于故障檢測與診斷的主元分析方法以及自適應PCA方法的研究現(xiàn)狀，并將滑動窗PCA與指數(shù)加權PCA兩種自適應算法應用于TEP標準故障數(shù)據(jù)以及一批溶劑脫水塔工業(yè)數(shù)據(jù)，對兩種方法進行比較研究。本文探討了新的在線過程監(jiān)控的可視化方法：首先介紹了在三維空間內(nèi)繪制主元得分圖及統(tǒng)計量控制限的方法，接下來提出了一種新的三維故障診斷圖方法。三維故障診斷圖方法可以監(jiān)測過程變量間相關關系的變動，并拓展故障診斷輔助圖形的信息量。在溶劑脫水塔數(shù)據(jù)上的應用證明該方法對過程故障及傳感器故障都具備很高的
3、辨識度。．’在綜合滑動窗PCA與指數(shù)加權PCA兩種自適應方法性能特征的基礎上，本文提出了一種用于自適應過程監(jiān)測的柔性主元分析方法。該方法基于滑動窗PCA算法的框架提出，通過引入柔性因子對主元模型區(qū)域?qū)嵤┎煌潭鹊奈灰坪妥冃?，來實現(xiàn)監(jiān)控性能側重點的靈活變動。在TEP仿真數(shù)據(jù)及溶劑脫水塔衛(wèi)業(yè)過程數(shù)據(jù)上的應用結果表明，該方法可通過對柔性因子的調(diào)節(jié)，在高故障靈敏度與高監(jiān)測魯棒性之間選擇與實際需要相符合的工作點。柔性主元分析方法解決了自適應監(jiān)控算法的性能不可調(diào)問題，可以改善多工況過程監(jiān)測的應用效果。結合對數(shù)據(jù)滑動窗口長度的調(diào)節(jié)
4、，該方法可以在更大程度上滿足多工況的工業(yè)應用需求，具有良好的可行性與優(yōu)越性。關鍵詞：過程監(jiān)控、故障檢測及診斷、主元分析、自適應主元分析、柔性主元分析浙江大學碩士學位論文AbstractPrincipalComponentAnalysis(PCA)isthemostwidelyuseddata-basedmethodinthefieldofprocessmonitoring．Byreflectingprocessdataintolowerdimensions，theprocessmonitoringcanbesimpl
5、ifiedandimprovedbyPCAmethods．Toovercometheshortageofthefixed·modelPCA,severaladaptivePCAmethodshavebeenproposed．ByupdatingthePCAmodel晰thcertainrules，theadaptivePCAmethodscallsuccessfullytracktheslowandnormalprocesschangesandaleofgreattheoreticalsignificanceandw
6、ideapplicationprospect．。Inthisthesis，thePCAmethodsforfaultdetectionanddiagnosisandtheresearchstatusofadaptivePCAiSreviewedfirstly．MethodsofMovingwindowPCA(MWPCA)andExponentiallyWeightedPCA(EWPCA)areappliedondatafromTennesseeEastmanprocesssimulationandarealindus
7、trialprocessandanalysedforcomparison．．?Newvisualizationmethodsofonlineprocessmonitoringaleexplored．Anewmethodofthree—dimensionalprincipalcomponentsscoresehaltispresented．Thenanothernewmethodofthree—dimensionalfaultdiagnosischartisproposed．Onthenewchart，thevaria
8、tionofcorrelationbetweenvailablesCallbereflected．ApplicationsonSolventdehydrationtowerprocessdatademonstratehi曲discriminationofthenewmethodonbothprocessfaultsandsensorfaults
