主元分析的若干擴(kuò)展方法研究.pdf

1、基于主元分析的過(guò)程監(jiān)控技術(shù)是目前過(guò)程自動(dòng)化和控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問(wèn)題之一。然而，傳統(tǒng)主元分析直接應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程時(shí)，由于其本身性能的限制，會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)一些問(wèn)題提出了改進(jìn)方法，擴(kuò)大了主元分析在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。例如，自適應(yīng)主元分析，多尺度主元分析等。本文在前人工作的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了關(guān)于這些主元分析方法的研究，主要研究工作如下： 1、傳統(tǒng)主元分析用于故障檢測(cè)時(shí)，由于測(cè)量數(shù)據(jù)中含有噪聲和異常點(diǎn)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的誤報(bào)

2、警。針對(duì)傳統(tǒng)主元分析在處理含噪數(shù)據(jù)時(shí)的不足，給出了一種把小波變換、滑動(dòng)中值濾波和主元分析相結(jié)合的方法，利用小波變換和滑動(dòng)中值濾波的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)主元分析前的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以去除噪聲和異常點(diǎn)，減少和消除了虛警點(diǎn)，并將此方法運(yùn)用于實(shí)際的故障檢測(cè)中，取得了較好的檢測(cè)效果，證實(shí)了該方法的有效性和可行性。 2、用傳統(tǒng)主元分析建立的過(guò)程統(tǒng)計(jì)模型是時(shí)不變的，而實(shí)際的工業(yè)過(guò)程卻具有慢時(shí)變的特性。針對(duì)慢時(shí)變引起的過(guò)程運(yùn)行中的誤報(bào)警問(wèn)題，給出了一種小波

3、分析與自適應(yīng)主元分析相結(jié)合的混合方法，用小波去噪后再用自適應(yīng)主元分析遞歸更新主元模型。利用此方法進(jìn)行的過(guò)程監(jiān)測(cè)的仿真結(jié)果表明，該方法不僅能大大減少虛警點(diǎn)，還提高了故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性。 3、提出了一種基于滑動(dòng)中值濾波的多尺度主元分析方法，利用中值濾波對(duì)主元分析前的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以去除異常點(diǎn)，并用多尺度主元分析方法把小波變換和主元分析有機(jī)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)對(duì)過(guò)程數(shù)據(jù)的多尺度建模，來(lái)消除系統(tǒng)中的次要主元和小的小波系數(shù)，這樣既提高了對(duì)數(shù)