基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特性的HVAC系統(tǒng)故障檢測(cè)方法研究.pdf

1、基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特性的HVAC系統(tǒng)故障檢測(cè)方法研究ResearchofFaultDetectionMethodsinHVACSystemBasedonDatastatisticscharacteristics學(xué)科專業(yè)：控制科學(xué)與工程研究生：馮中艷指導(dǎo)教師：李冬輝教授天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院二零一五年十二月一令一血=中T一月摘要我國(guó)目前現(xiàn)有暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗巨大，而暖通空調(diào)系統(tǒng)中能源的浪費(fèi)很大程度上是因?yàn)橄到y(tǒng)發(fā)生故障不能及時(shí)診斷引起的，因

2、此及時(shí)有效地辨識(shí)診斷出故障所在是保證系統(tǒng)性能和節(jié)能減耗的關(guān)鍵。暖通空調(diào)系統(tǒng)故障檢測(cè)有參數(shù)漂移，多模式轉(zhuǎn)換、既有故障和漸進(jìn)故障難以檢測(cè)等難點(diǎn)問(wèn)題，然而傳統(tǒng)的故障檢測(cè)方法無(wú)法同時(shí)解決這些問(wèn)題。本文考慮到暖通空調(diào)系統(tǒng)含有大量相似單元的特點(diǎn)，采用了一種基于相似單元參數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特性的故障檢測(cè)方法，將同模態(tài)下的單元統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行比較根據(jù)特性的變化診斷單元是否發(fā)生故障。文中引入了一類特殊的混雜系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型來(lái)描述這種多單元系統(tǒng)，通過(guò)基于粒子濾波的多模濾波

3、方法得到各單元的狀態(tài)估計(jì)。然后根據(jù)狀態(tài)估計(jì)值建立共有高斯混合分布，并采用混合聚類算法估計(jì)共有高斯分布中的未知參數(shù)。這里的混合聚類算法在傳統(tǒng)EM聚類算法基礎(chǔ)上引入粒度計(jì)算提高迭代速度，加入競(jìng)爭(zhēng)獎(jiǎng)罰因子解決聚類個(gè)數(shù)未知的無(wú)序數(shù)據(jù)的聚類。然后將各單元參數(shù)映射到這個(gè)含有共有參數(shù)的聚類空間，進(jìn)而得到每個(gè)單元的運(yùn)行模態(tài)。最后對(duì)工作在相同運(yùn)行模式下的單元的統(tǒng)計(jì)特性采用基于序貫概率比判決的殘差卡方檢驗(yàn)方法對(duì)各單元進(jìn)行故障檢測(cè)，并用操作者接受曲線對(duì)故障檢