基于多块MICA-PCA的全流程过程监控方法

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1、拟投期刊：基于多块MICA-PCA的全流程过程监控方法江伟1，王昕2，王振雷1*(1华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室，上海200237；2上海交通大学电工与电子技术中心，上海200240)摘要：多块策略被广泛运用于全流程过程监控领域，而传统的分块方法得到的子块数据存在着高斯与非高斯混合分布的问题，影响了过程监控的效果，为此提出了一种基于多块MICA-PCA的过程监控方法。首先采用Jarque-Bera(J-B)检测方法对原始数据进行高斯与非高斯分块，接着采用Hellinger距离(HD)方法得到高斯与非高斯子块。分别用改进的独立成分分析(MICA)方法与MICA-

2、PCA方法得到非高斯与高斯子块的统计量，通过加权方法得到总的联合指标进行故障检测。同时对高斯与非高斯子块采用不同的故障诊断方法，提高了诊断效果。最后将该方法应用在田纳西-伊斯曼(TE)过程的过程监控中，证明了该方法的有效性。关键词：多块；全流程；改进的独立成分分析；主元分析；非高斯中图分类号：TP277文献标识码：APlant-wideProcessMonitoringBasedonMultiblockMICA-PCAJIANGWei1,WANGXin2,WANGZhenlei1*(1KeyLaboratoryofAdvancedControlandOptimizationforChe

3、micalProcesses,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237,China;2CenterofElectrical&ElectronicTechnology，ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China)Abstract：Multiblockstrategyiswidelyusedforplant-wideprocessmonitoring,however,thesub-blockdataobtainedfromthetraditionalmultibloc

4、kmethodstillhastheproblemofnon-GaussianandGaussianmixturedistribution,whichinfluencetheperformanceofprocessmonitoring,amethodnamedmultiblockMICA-PCAisproposedtoimprovetheprocessmonitoringperformance.Firstly,themeasuredvariablesareautomaticallydividedintonon-GaussianblockandGaussianblockthroughth

5、eJarque-Bera(J-B)testmethod,thenon-GaussianblockandGaussianblockaredividedintonon-Gaussiansub-blocksandGaussiansub-blocksthroughtheHellingerDistance(HD)method.ThenthemodifiedIndependentcomponentanalysis(MICA)andMICA-PCAmethodsareusedtoobtainnon-Gaussiansub-blocksandGaussiansub-blocksstatistics,a

6、ndthecombinedindex,whichisweightedbythesestatistics,isusedforfaultdetection.Thenon-Gaussiansub-blocksandGaussiansub-blocksusethedifferencefaultdiagnosismethodstoimprovethefaultdiagnosisperformance.Finally,theproposedmethodhasbeenappliedtomonitortheTennessee-Eastman(TE)processtoshowitsefficiency.

7、Keywords：multiblock;plant-wideprocess;modifiedindependentcomponentanalysis;principalcomponentanalysis;non-Gaussian收稿日期：2016年－月－日；修回日期：2016年－月－日.基金项目：项目名称（编号）;项目名称（编号）.作者简介：江伟(1991-)，男，江苏省海门市，硕士，从事故障诊断研究；王振雷(1975-)，男，教授，博士生导师