基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的間歇過程監(jiān)控方法研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)正在由傳統(tǒng)的連續(xù)生產(chǎn)過程向小、快、靈的間歇過程發(fā)展。相比于連續(xù)過程，間歇過程更容易受到外界干擾的影響，因此面向間歇工業(yè)的過程監(jiān)控及故障診斷逐漸成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
　　 多時(shí)段特性是間歇過程普遍具有的一類特性，各時(shí)段內(nèi)的統(tǒng)計(jì)監(jiān)控模型差異也較大，因此如何劃分子時(shí)段并建立子時(shí)段模型成為多時(shí)段間歇過程監(jiān)控的一個(gè)難點(diǎn)。本文提出了一種基于支持向量數(shù)據(jù)描述(SVDD)的兩步階段劃分方法，在初步分段將機(jī)理知識(shí)與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)相結(jié)合，通過引入

2、采樣時(shí)間擴(kuò)展負(fù)載矩陣，從而避免由故障數(shù)據(jù)所造成的誤分段。接著通過SVDD超空間距離對(duì)過程的穩(wěn)定階段和過渡階段進(jìn)行細(xì)化。最后針對(duì)各子時(shí)段分別建立子模型對(duì)過程進(jìn)行監(jiān)控。
　　 在上述研究中，采用硬過渡方法，即將過渡過程作為一個(gè)穩(wěn)定的模型進(jìn)行建模監(jiān)控。事實(shí)上，過渡過程是動(dòng)態(tài)變化的過程，穩(wěn)定模型不能反映過渡過程的動(dòng)態(tài)特性，其監(jiān)控精度也會(huì)相對(duì)較低。為此，本文提出一種基于SVDD超空間距離的軟過渡建模方法，針對(duì)過渡階段的動(dòng)態(tài)特性，以SVDD

3、超空間距離作為依據(jù)，計(jì)算過渡階段各時(shí)刻數(shù)據(jù)對(duì)各子時(shí)段的隸屬度，從而構(gòu)建過渡階段的動(dòng)態(tài)軟過渡模型，并應(yīng)用于過程監(jiān)控。與硬過渡方法相比，軟過渡建模監(jiān)控能夠大大提高故障診斷精度。
　　 傳統(tǒng)多元統(tǒng)計(jì)監(jiān)控統(tǒng)計(jì)量存在許多假設(shè)，存在監(jiān)控結(jié)果受人為選擇參數(shù)影響，故障源回溯困難等缺點(diǎn)。為此本文提出了基于傳統(tǒng)SPE、T2統(tǒng)計(jì)量解構(gòu)的過程監(jiān)控方法，在原始測(cè)量空間直接對(duì)原變量進(jìn)行監(jiān)控。該方法得出的統(tǒng)計(jì)量控制限無需概率分布的假設(shè)，并且由于是直接針對(duì)測(cè)量