基于人工神经网络的化工过程的故障诊断

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1、沈阳理工大学硕士学位论文摘要对化工过程进行监控与故障诊断确保生产过程的稳定性和安全性是现代化化工生产中一个热点研究问题。本文针对化工过程的故障诊断问题，提出将径向基网络的重要变形一概率神经网络(PNN)应用于化工过程的故障检测与诊断，并以数值仿真实例和TennesseeEastman(TE)过程为例，进行了故障检测和故障诊断的仿真实验，实验结果与应用广泛的BP网络进行比较。证明概率神经网络在故障检测与诊断方面优于BP网络。在此基础上，本文提出Haar小波与概率神经网络相结合的HWPNN故障诊断方法，以TE过程为例对这种方法进行了有效性验证。在TE过程故障诊断实验中，HWPNN方法的总错分率

2、为O％，明显优于HWBP方法(Haar小波与BP网络结合的故障诊断方法)、BP网络、概率神经网络。HWPNN方法是一种可行而有效的故障诊断方法。论文的主要工作如下：1．对故障诊断方法进行了回顾，总结和分析了故障诊断技术的发展趋势。2．详细介绍了用于评价故障诊断方法的仿真实例TennesseeEastman(TE)过程。3．阐述了BP网络的网络结构BP算法，并以数值仿真实例和TE过程为例进行了故障检测与诊断的仿真实验研究。4．提出将概率神经网络用于化工过程的故障检测与诊断，并以数值仿真实例和TE过程为例进行了故障检测和故障诊断的仿真实验。实验结果证明概率神经网络在化工过程故障诊断方面优于应用

3、广泛的BP网络。5．提出Haar小波与概率神经网络相结合的HWPNN故障诊断方法，并将这种方法用于TE过程进行有效性验证。实验结果表明HWPNN方法是一种有效的故障诊断方法。关键词：故障诊断；概率神经网络；Haar小波；BP网络：TE过程沈阳理工大学硕士学位论文AbstractChemicalprocessmonitoringandfaultdiagnosis，whichaletheintensiveresearchsubjectsinmodemchemicalprocess，assul'ethestabilityandsecurityofproductionprocess．Faultdi

4、agnosisofthechemicalprocesswasdiscussedandthethesisproposedthatadeformationofradialbasisfunctionneuralnetwork——probabilisticneuralnetworks(P加田wereappliedtofaultdetectionanddiagnosis(FDD)ofthechemicalprocess．FDDabilityWasvalidatedbyaexampleandTennesseeEastman(TE)process．Theresultswerecomparedwithth

5、eBPnetworks，andshowedthatPNNgaveabetterperformancethantheBPnetworksOllFDD．Onthebasis，ThethesisproposedthemethodthatintegrateHaalwaveletsand聊州WPNMforfaultdiagnosis．TEprocessWasusedtovalidatetheeffectivenessofHWPNN．ThesimulationresultsshowedthatthefauRdiagnosisaccuracyofHWPNNreach100％．SoHⅥ伊NNisfeasi

6、bleandeffectiveinthefaultdiagnosis．Thcmaincontributioncanbesummarizedasfollow：1．FDDmethodswerereviewed,andthedevelopmentofFDDwereanalyzed．2．TennesseeEastmanprocessisintroducedtovalidatetheeffectivenessofFDDmethods．3．BPnetworkswerestudied．BPnetworkswereappliedtoFDDandWasvalidatedbyaexampleandTEproc

7、ess．4．ThethesisproposedthatPNNWasappliedtoFDDofchemicalprocess．ThenTEprocesswereusedtovalidatethefaultdiagnosisablityofPNN．5．ThethesisproposedthemethodthatintegratedHaalwaveletsandPNN(HWPNN)forfaultdiagnosis．AndH