基于人工免疫的故障診斷算法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)過程日趨集成化、規(guī)?；蛷?fù)雜化，對工業(yè)過程進(jìn)行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)并排除過程故障被提到了前所未有的高度，作為過程監(jiān)控實施手段的故障診斷技術(shù)近年來已成為學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)。 受免疫系統(tǒng)相關(guān)機(jī)理的啟發(fā)，本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上，對實值否定選擇算法進(jìn)行了改進(jìn)并引入克隆選擇機(jī)制，根據(jù)訓(xùn)練樣本集中樣本類型的不同，分別提出了新的基于人工免疫的故障檢測方法和故障診斷方法。 當(dāng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集只包含正常樣本時，以正常樣本為自體，在狀

2、態(tài)空間中利用否定選擇機(jī)理產(chǎn)生初始檢測器集進(jìn)行故障檢測。在檢測過程中，引入克隆選擇機(jī)制對被激活的檢測器進(jìn)行克隆、變異，動態(tài)更新檢測器集，提高檢測的準(zhǔn)確性和自適應(yīng)性。 當(dāng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集既包含正常樣本，又包含不同種類的故障樣本時，便可進(jìn)一步對故障進(jìn)行診斷。在基于人工免疫的故障診斷方法實現(xiàn)上，給出了兩種不同的檢測器產(chǎn)生策略，即基于否定選擇產(chǎn)生初始檢測器集或直接用故障樣本派生初始檢測器集。在初始檢測器的訓(xùn)練問題上討論了“距離優(yōu)先”和“數(shù)量優(yōu)先

3、”兩種不同的指導(dǎo)原則。同樣，在故障診斷方法中也融入了克隆選擇機(jī)制動態(tài)更新檢測器集合，提高算法的自適應(yīng)性。還對故障診斷過程中可能出現(xiàn)的多個檢測器同時檢出一個樣本時，樣本歸屬判定問題進(jìn)行了討論。 對本文提出的基于人工免疫的故障檢測和診斷方法，分別采用TE仿真數(shù)據(jù)對其有效性進(jìn)行了檢驗。結(jié)果表明基于人工免疫的故障檢測方法對故障樣本的檢出率能夠達(dá)到比較理想的水平，特別是引入檢測器動態(tài)更新機(jī)制后，檢出效果有了明顯的改善。在故障診斷方面，由于