基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的流程工業(yè)過程故障檢測(cè)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及工業(yè)4.0等理念的推廣，現(xiàn)代工業(yè)過程更趨向于自動(dòng)化、集成化、復(fù)雜化和智能化。在對(duì)此類復(fù)雜的工業(yè)過程進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，傳統(tǒng)故障檢測(cè)方法已不再適用。近幾年，傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)技術(shù)快速發(fā)展，工業(yè)過程中大量的過程數(shù)據(jù)得以保存。在這種情況下，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的故障檢測(cè)方法迅速發(fā)展并且被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的過程監(jiān)控。
　　基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的過程故障檢測(cè)是一個(gè)較大的概念，包括多種故障檢測(cè)方法，多元統(tǒng)計(jì)分析是其一個(gè)重要分支，目

2、前其應(yīng)用也最為廣泛。本文的研究主要圍繞多元統(tǒng)計(jì)分析方法展開，主要內(nèi)容如下：
　?。?）針對(duì)傳統(tǒng)故障檢測(cè)中T2統(tǒng)計(jì)量超限而SPE統(tǒng)計(jì)量未超限這一情況，提出一種改進(jìn)動(dòng)態(tài)主元分析算法。該方法利用主元相關(guān)變量殘差統(tǒng)計(jì)量代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平方預(yù)測(cè)誤差統(tǒng)計(jì)量，能提供更詳細(xì)與主元相關(guān)的過程變量信息，可以有效識(shí)別出T2統(tǒng)計(jì)量超限的原因。
　?。?）針對(duì)核主元分析方法的核矩陣K的計(jì)算耗時(shí)以及在檢測(cè)過程中對(duì)于一些小擾動(dòng)引起的過程故障易出現(xiàn)的誤報(bào)問題，提

3、出一種改進(jìn)核主元分析方法。該方法引入不可區(qū)分度與特征向量選擇的概念，利用不可區(qū)分度去除原來變量樣本中的相關(guān)度較小的變量減小誤報(bào)率，利用特征向量選擇減少特征樣本的數(shù)目以縮短核主元分析方法的檢測(cè)時(shí)間，提高檢測(cè)效率。
　?。?）為推動(dòng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的實(shí)際應(yīng)用，開發(fā)了以蒸餾塔為被控對(duì)象的半實(shí)物仿真系統(tǒng)。將上述改進(jìn)方法應(yīng)用于該半實(shí)物仿真平臺(tái)，均取得了很好的檢測(cè)效果。最后，采用VB與Matlab混合編程的方式，將本文研究的故障檢測(cè)方