基于數(shù)據(jù)的非線性過程監(jiān)測方法的研究.pdf

1、過程監(jiān)測是保證生產(chǎn)安全、穩(wěn)定運行的一個非常重要的措施。基于數(shù)據(jù)的非線性過程監(jiān)測方法的研究是近年來自動控制領(lǐng)域中一個十分重要的課題。本文主要研究了基于非線性過程監(jiān)測的幾種方法，在核主成分分析(KPCA)方法的基礎(chǔ)上，研究了目前最新的一種核方法，即核熵成分分析(KECA)。在此基礎(chǔ)上，研究KECA方法處理后數(shù)據(jù)具有特殊的角結(jié)構(gòu)特征，提出了一種基于KECA角結(jié)構(gòu)進行非線性過程監(jiān)測的方法。本文以田納西-伊斯曼(TE)工業(yè)過程為仿真背景，主要研究

2、的內(nèi)容如下：
　　(1)探究了基于數(shù)據(jù)的非線性過程監(jiān)測方法的發(fā)展及研究現(xiàn)狀。分析各類非線性方法在過程監(jiān)測中的優(yōu)劣勢。將核主成分分析法(KPCA)作為一種典型的非線性方法用于過程監(jiān)測中，通過與主元分析(PCA)的原理分析和仿真比較，驗證了KPCA方法用于非線性過程監(jiān)測中的可行性和實用性。
　　(2)研究了核熵成分分析(KECA)的非線性過程監(jiān)測方法，探究了KECA方法的特點及與KPCA方法的差異性，并進行對比仿真分析，驗證了K

3、ECA方法較KPCA方法應(yīng)用于非線性過程監(jiān)測時的優(yōu)越性，KECA方法在漏報率、誤報率和故障靈敏度等監(jiān)測指標上都優(yōu)于KPCA方法。
　　(3)研究KECA角結(jié)構(gòu)的特征，探究了基于KECA角結(jié)構(gòu)特征進行非線性過程監(jiān)測的方法，并與傳統(tǒng)監(jiān)測方法中利用SPE和T2統(tǒng)計量進行過程監(jiān)測的方法進行對比。指出基于KECA角結(jié)構(gòu)的過程監(jiān)測方法能夠有效提高非高斯過程監(jiān)測的效果，在一定程度上避免對數(shù)據(jù)高斯分布假設(shè)的局限性，因而在應(yīng)用上體現(xiàn)了更好的普適性。