基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的非線性過程故障診斷方法研究.pdf

1、由于現(xiàn)代工業(yè)過程的復(fù)雜化、大型化、自動化，使得各個環(huán)節(jié)的可靠性要求更高，若一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么整個系統(tǒng)就可能出現(xiàn)崩潰，為此，對工業(yè)過程進(jìn)行故障診斷變得越來越重要。而基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法是故障診斷領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的一種方法，它利用所采集的數(shù)據(jù)不斷檢測系統(tǒng)運(yùn)行過程的變化和故障信息，不需要復(fù)雜數(shù)學(xué)模型的建立和準(zhǔn)確的先驗知識。工業(yè)過程大多具有非線性的特性，采用常規(guī)的PCA方法進(jìn)行故障檢測和診斷其準(zhǔn)確率較低，故本文主要針對非線性過程對基于數(shù)據(jù)驅(qū)動

2、的故障診斷方法進(jìn)行了研究，并將其應(yīng)用在TE過程和基于實際的三容水箱液位控制系統(tǒng)中。主要的研究內(nèi)容如下:
　　首先，介紹了故障診斷的研究狀況和發(fā)展現(xiàn)狀，并且介紹了TE過程和三容水箱液位控制系統(tǒng)，詳細(xì)分析了它們的系統(tǒng)組成和數(shù)據(jù)特點。
　　其次，介紹了數(shù)據(jù)預(yù)處理需要處理的問題，這對實際工業(yè)過程監(jiān)控模型的建立和監(jiān)控效果的好壞有著至關(guān)重要的作用。同時對主元分析和核主元分析的理論知識進(jìn)行了詳細(xì)敘述，并以上面提到的TE過程和三容水箱液位控

3、制系統(tǒng)為對象，比較了主元分析方法和核主元分析方法的故障檢測效果，驗證了核主元分析對非線性過程的故障檢測更加有效、準(zhǔn)確。
　　第三，針對核主元分析的快速性問題、核參數(shù)選擇盲目性問題的缺陷提出了有效的改進(jìn)方法。并將這些改進(jìn)的方法應(yīng)用到上面提到的兩個過程中，通過與傳統(tǒng)的核主元分析方法進(jìn)行比較，說明了這些改進(jìn)方法的速度更快，漏報率更低。
　　第四，針對核主元分析在故障識別方面的缺陷，本文給出了兩種故障識別的方法，并以TE過程和三容水