非线性过程故障检测与诊断方法比较研究

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1、分类号：TP277UDC：681．5工学硕士学位论文密级：编号：201159非线性过程故障检测与诊断方法比较研究硕士研究生：赵明指导教师：杨青学科、专业：控制理论与控制工程沈阳理工大学2014年3月分类号：TP277UDC：681．5密级：编号：2011159工学硕士学位论文IIIIIIIIIIIIIMMIIIIIIHfY2554214非线性过程故障检测与诊断方法比较研究硕士研究生：指导教师：学位级别：学科、专业：所在单位：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：赵明杨青工学硕士控制理论与控制工程沈阳理工大学2

2、013年12月2014年3月沈阳理工大学ClassificationIndex：TP277U．D．C：681．5AThesisfortheMasterDegreeofEngineeringCompareofNonlinearProcessFaultdetectionandDiagnosisCandidate：ZhaoMingSupervisor：YangQingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlTheoryandContro

3、lEngineeringDateofSubmission：December，2013DateofExamination：March，2014University：ShenyangLigongUniversity沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方

4、式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：亟矾日期：哆。7于年多月?矿日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：逢胡指导教师签名：日期：≯p)Z多．渺日期：书否伽l缸≥，，

5、o沈阳理工大学硕士学位论文摘要工业过程大多是复杂的非线性过程，同时工业过程的稳定性和安全性显得尤为重要。为了保证工业生产过程的正常进行，对工业过程自动控制生产的监测和故障诊断提出要求。故障检测与诊断技术(FaultDetectionandDiagnosis，FDD)广泛地应用到工业自动生产系统中。本文以工业生产中两种比较典型的非线性过程，即污水处理过程和间歇过程中的青霉素生产过程作为研究对象。针对于污水处理过程，本文应用多模型故障检测的方法。多模型故障检测主要采用几种不同方法相结合。在污水处理过程中本文采用多种聚

6、类的方法和主成分分析结合的多模型方法进行故障检测对比研究，最终得到改进的减法模糊C均值聚类和提升小波变换去噪的预处理和主成分分析结合的多模型方法应用于污水处理过程的故障检测，取得较好的效果。在青霉素过程故障诊断过程中采用了批处理故障诊断方法。本文采用了SOM预划分青霉素过程阶段预处理的方法，并且将BP神经网络应用于青霉素过程故障诊断当中。同时也用了遗传算法优化BP神经网络。得到了一种改进的多批次SOM．GABP的青霉素过程批处理故障诊断方法。最后，本文采用Labview将提出的方法应用于工业平台。关键词：故障检测

7、与诊断；非线性过程；多模型；污水处理过程；青霉素过程沈阳理工大学硕士学位论文AbstractIndustrialprocessesarecomplexnonlinearprocesses．Thestabilityandsecurityofindustrialprocessesplayveryimportantrole．Inordertoensuretheindustrialprocessrunning，monitoringtheindustrialproductionprocessautomationisrequ

8、ested．Faultdetectionanddiagnosistechniques(FaultDetectionandDiagnosis，FDD)widelyappliedtoindustrialautomatedproductionsystems．Inthisthesis，wastewatertreatmentprocesswhichismorecomplex，non