基于ICA的多元投影算法在過程監(jiān)控中的應用研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，及時有效地檢測、診斷和修復過程故障是提供性能優(yōu)良、品質(zhì)一致產(chǎn)品的先決條件，這也是進行工業(yè)過程監(jiān)控的目的和動機。多變量統(tǒng)計過程監(jiān)控技術(shù)歷經(jīng)三十多年的發(fā)展，已經(jīng)取得了一系列令人矚目的成果，并在現(xiàn)代過程工業(yè)中得到了廣泛的應用。但是大部分研究基本上是在過程檢測數(shù)據(jù)服從多元正態(tài)分布和獨立同分布的兩個假設(shè)下進行的。然而，在實際工業(yè)過程中，過程信息非常復雜，服從何種分布很難確定。本文的研究正是著眼于克服這兩大假設(shè)條件，使過程監(jiān)控

2、技術(shù)能更好地適用于實際工業(yè)生產(chǎn)過程。 為此，本文采用獨立元分析方法作為研究的主要數(shù)學工具。獨立元分析的基本原理是通過分析多維觀測數(shù)據(jù)間的高階統(tǒng)計相關(guān)性，找出相互獨立的隱含信息成分，完成分量間高階冗余的去除及獨立源信號的提取。它具有比主元分析更好的刻畫過程運行特征的性能。本文的主要內(nèi)容如下： 1.介紹了過程監(jiān)控的基本概念和內(nèi)容，并指出了流程工業(yè)基于子空間特征信息提取進行過程監(jiān)控的優(yōu)越性。此外，還簡要地描述了主元分析方法和獨

3、立元分析方法及它們在過程監(jiān)控中的應用。 2.由于過程信息并非均服從正態(tài)分布，根據(jù)過程信息能夠用若干“盡可能獨立”的過程特征信號進行描述的原理，提出了一種基于獨立元分析的過程監(jiān)控方法。仿真研究表明，這種方法是有效的。 3.通常過程信息或多或少地受到噪聲的干擾。為了提高獨立元信號描述過程的能力，提出了首先利用小波變換去噪，然后提取獨立元信號進行過程監(jiān)控的方法，對過程監(jiān)控仿真的結(jié)果表明，這種方法比基于傳統(tǒng)統(tǒng)計監(jiān)控方法具有更好的