基于多分類器決策融合的故障檢測(cè)與診斷及GUI平臺(tái)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，由于工業(yè)生產(chǎn)的安全和質(zhì)量要求，過(guò)程監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，進(jìn)而出現(xiàn)了越來(lái)越多的、有效且實(shí)用的故障檢測(cè)和識(shí)別方法，不過(guò)這些單個(gè)的方法大都基于一定的條件假設(shè)，也就意味著，一種方法在一些條件下能有很好的性能而在另一些狀態(tài)下就有可能表現(xiàn)不佳。因此，本文針對(duì)單一方法的局限性，主要應(yīng)對(duì)具有線性、非線性和非高斯過(guò)程特征的情況，提出了集成多個(gè)檢測(cè)方法的決策融合系統(tǒng)，包括“所有決策”融合系統(tǒng)和“選擇決策”融合系統(tǒng);并介紹了它們的基本思想、

2、相關(guān)算法和實(shí)現(xiàn)，以及相應(yīng)的GUI平臺(tái)設(shè)計(jì)。具體包括:
　　(1)為了提高整個(gè)系統(tǒng)的多樣性，利用重采樣技術(shù)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，篩選出包含更多有效信息的數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)的多樣性;并選擇可以處理非線性、非高斯、線性等不同過(guò)程特征的分類器，使得算法在應(yīng)對(duì)具有該類特點(diǎn)的數(shù)據(jù)時(shí)，能獲得比較好的分類性能，同時(shí)為后續(xù)的決策融合提供強(qiáng)的多樣性。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了多樣性處理的有效性。
　　(2)提出了一種基于Dempster-Shafer證據(jù)理

3、論的“所有決策”融合系統(tǒng)，用于工業(yè)故障檢測(cè)和診斷;此外，提出一個(gè)新的衡量分類器相關(guān)程度的指標(biāo)，即相關(guān)系數(shù)指數(shù)，它由分類器的分類性能參數(shù)計(jì)算所得，用來(lái)衡量各分類器的線性相關(guān)性;最后基于新的相關(guān)系數(shù)指數(shù)，提出一種“選擇決策”融合系統(tǒng)框架，它在所有決策融合系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)過(guò)濾相關(guān)性大的其他分類器，保留最初識(shí)別故障的分類器決策參與融合。通過(guò)在Tennessee Eastman平臺(tái)上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了兩種融合框架的優(yōu)越性:減小延遲診斷時(shí)間，提

4、高診斷準(zhǔn)確率。
　　(3)在MATLAB的GUI平臺(tái)上，開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于本文算法框架的過(guò)程監(jiān)測(cè)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)在線的故障監(jiān)測(cè)和診斷，并對(duì)故障信息給予聲音和燈光的報(bào)警。它相當(dāng)于一個(gè)集成在人機(jī)接口主機(jī)上的客戶端程序，同時(shí)將包含故障檢測(cè)算法的模型庫(kù)、監(jiān)控模塊、預(yù)處理模塊全部整合在平臺(tái)內(nèi)部，并利用Access數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)一管理歷史數(shù)據(jù)和系統(tǒng)信息。經(jīng)過(guò)測(cè)試表明，該平臺(tái)界面友好，通用性及擴(kuò)展性較強(qiáng)。
　　最后，對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)后續(xù)展望給