基于核函数理论的改进fda间歇过程故障诊断研究

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1、工学硕士学位论文基于核函数理论的改进FDA间歇过程故障诊断研究付元建哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号：TP277工学硕士学位论文基于核函数理论的改进FDA间歇过程故障诊断研究硕士研究生：付元建导师：吕宁申请学位级别：工学硕士学科、专业：控制工程所在单位：自动化学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP277DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchonfaultdiagnosisof

2、batchprocessbasedonmodifiedFDAofkernelfunctiontheoryCandidate：FuYuanjianSupervisor：LvNingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ControlEngineeringDateofOralExamination：March,2016University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕±学位

3、论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《基于核函数理论的改进ＦＤＡ间歇过程故障诊断研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕±学。位期间独立进行研巧工作所取得的成果据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重耍贡献的个。人和集体，均己在文中Ｗ明确方式注明本声明的法律结果将完全由本人承Ｗｒ作者签字：＜＾１＾＼｜｜＾日期：年＾月端哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书《基于核函数理论的改进ＦＤＡ问歇过程

4、故障诊断研巧》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕ｉ学位论文。本论文的研究成。果归哈尔滨理工大学巧有，本论文的研巧内容不得Ｗ其它单位的名义发表本、人完全了解哈尔滨理工大学关于保存使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部ｎ提交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密□，在年解密后适用本授权书。不保密口。（请在从ｔ相应方框内打

5、作者签名；巧心Ｖ乐曰期：年月曰导师签名：：Ｉ］期年＾月之朵日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文基于核函数理论的改进FDA间歇过程故障诊断研究摘要有效的过程监控是工业生产过程中安全生产的重要保证，而且在改善产品质量和经济效益方面起到了重要作用。统计过程监控是以多元统计为理论基础的一种基于数据驱动的方法，通过对工业过程监控数据的处理和分析，获得工业过程的运行情况，在线检测和诊断过程中的异常状况，根据异常情况作出相应对策而指导整个系统运行、保证生产效率。本文结合间歇生产过程特点，对基于Fisher判别

6、分析的过程监测方法进行了不同程度的发展和改进。主要研究内容及工作如下：1.对于复杂的间歇过程，在实现故障诊断过程中很可能碰见奇异矩阵的现象。为了解决这种奇异矩阵的问题，本文提出了一种基于奇异值分解的改进核Fisher判别分析算法，本文在Fisher判别分析方法的故障检测基础上，首先利用核函数将原始数据从原始空间映射到高维空间，然后利用奇异值分解的方法，将处理后的数据投影到一个分解后的非奇异正交矩阵中，最后利用Fisher判别分析算法来实现过程监测与故障诊断。2.工业过程数据往往来自多个数据源或异构的数

7、据集，基于采用单个核函数的形式处理类似数据的效果不是很理想，本文基于多核学习的理论，采用多个基核组合形式，构成组合核函数的形式，与传统的Fisher判别分析相结合，提出一种组合核Fisher判别分析算法，通过啤酒发酵实验验证了算法的有效性。3.本文根据Fisher判别分析(有监督全局算法)的不足，利用核方法理论，提出了一种能够挖掘样本数据的全局欧氏分布结构和局部流行分布结构的核局部Fisher判别分析故障诊断算法，该算法充分利用局部保持投影与Fisher判别分析的优点，对于采样数据进行完全的信息挖掘，

8、通过啤酒发酵过程，验证了该算法的优越性。关键词啤酒发酵；过程监控；Fisher判别分析；核函数；局部保持投影-I-哈尔滨理工大学工学硕士学位论文ResearchonfaultdiagnosisofbatchprocessbasedonmodifiedFDAofkernelfunctiontheoryAbstractProcessmonitoringistheimportantguaranteeofsafetyproductioninindustrialp