基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的間歇過程監(jiān)控方法研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)正在由傳統(tǒng)的連續(xù)生產(chǎn)過程向小、快、靈的間歇過程發(fā)展。相比于連續(xù)過程，間歇過程更容易受到外界干擾的影響，因此面向間歇工業(yè)的過程監(jiān)控及故障診斷逐漸成為當前研究的熱點。
　　 多時段特性是間歇過程普遍具有的一類特性，各時段內(nèi)的統(tǒng)計監(jiān)控模型差異也較大，因此如何劃分子時段并建立子時段模型成為多時段間歇過程監(jiān)控的一個難點。本文提出了一種基于支持向量數(shù)據(jù)描述(SVDD)的兩步階段劃分方法，在初步分段將機理知識與現(xiàn)場數(shù)據(jù)相結(jié)合，通過引入

2、采樣時間擴展負載矩陣，從而避免由故障數(shù)據(jù)所造成的誤分段。接著通過SVDD超空間距離對過程的穩(wěn)定階段和過渡階段進行細化。最后針對各子時段分別建立子模型對過程進行監(jiān)控。
　　 在上述研究中，采用硬過渡方法，即將過渡過程作為一個穩(wěn)定的模型進行建模監(jiān)控。事實上，過渡過程是動態(tài)變化的過程，穩(wěn)定模型不能反映過渡過程的動態(tài)特性，其監(jiān)控精度也會相對較低。為此，本文提出一種基于SVDD超空間距離的軟過渡建模方法，針對過渡階段的動態(tài)特性，以SVDD

3、超空間距離作為依據(jù)，計算過渡階段各時刻數(shù)據(jù)對各子時段的隸屬度，從而構(gòu)建過渡階段的動態(tài)軟過渡模型，并應用于過程監(jiān)控。與硬過渡方法相比，軟過渡建模監(jiān)控能夠大大提高故障診斷精度。
　　 傳統(tǒng)多元統(tǒng)計監(jiān)控統(tǒng)計量存在許多假設，存在監(jiān)控結(jié)果受人為選擇參數(shù)影響，故障源回溯困難等缺點。為此本文提出了基于傳統(tǒng)SPE、T2統(tǒng)計量解構(gòu)的過程監(jiān)控方法，在原始測量空間直接對原變量進行監(jiān)控。該方法得出的統(tǒng)計量控制限無需概率分布的假設，并且由于是直接針對測量