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现代科学技术日新月异的发展,使流程工业生产系统日趋大型化、集成化。伴随着生产系统复杂性的增加,迫切需要建立性能良好的故障检测与诊断系统。本文针对化工过程的具体特点,对化工过程的故障检测与诊断问题进行了深入研究。
首先,本文提出一种多尺度动态核主元分析方法,利用小波变换分析数据的多尺度特性,借助核函数解决非线性映射问题,该方法充分挖掘了数据的非线性和动态关系。同时,提出一种基于矩阵相似度量的核函数参数选优方法。通过在TE过程上的应用,结果显示了该方法具有良好的效果。
其次,本文将核主元分析和费舍尔判别分析结合,提出了改进的核主元分析方法,弥补了核主元分析在数据可分性方面的不足。通过数据分类仿真研究,说明了改进方法良好的可分性;通过在TE过程和CSTR装置上的故障检测仿真研究,验证改进方法的效果。
最后,提出基于核主元分析和支持向量机的故障诊断方法,此方法能正确提取故障信号的趋势特征,对故障进行正确分类,在处理小样本、泛化性能强方面显示了优势。通过在TE过程上的应用,显示了较高的故障识别率。