【精品】核主元分析在故障诊断中的研究与应用

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1、核主元分析在故障诊断中的研究与应用摘要化工在工业生产中占有举足轻重的地位，它几乎涉及到人们生活的各个方面，近年來，随着科学技术，尤其是计算机技术的飞速发展，化工过程生产装置的规模越來越大,工艺越来越复杂，自动化水平越来越高，因此化工过程的安全性和可靠性就显得特别重要。采用故障诊断技术来提高化工过程的安全性和可靠性是一种有效而重要的方法，因此对化工过程进行故障诊断研究具有极其重要的价值。本文介绍了主元分析法和核主元分析法在故障诊断的研究应用，并在化工过程中进行了仿真应用研究，针对主元分析法(PCA)应用于复杂非线性的化工过程故障检测吋存在性能差的问

2、题。我们提出利用核主元分析法(KPCA)来进行故障检测的思想，从而将输入空间中复杂的非线性问题转化为特征空间中的线性问题，在特征空间中采用T?和SPE的贡献率检测出系统的故障。TE过程的研究应用验证了算法的可行性，达到了预期的效果。关键词：故障检测主元分析核主元分析TE过程kernelprincipalcomponentanalysisinfailurediagnosisresearchandapplicationAbstractChemicalindustryplaysaveryimportantroleinindustrialproducti

3、on,itinvolvesalmostallaspectsofpeopleslives.Inrecentyears,alongwiththedevelopmentofscieneeandtechnology,especiallycomputertechnology,productionunitsofchemiealindustrybecomebiggerandbigge匚Technologicalprocessesbecomemorecomplex,automaticlevelbecomeshigherandhigher.Therefore,th

4、esecurityandreliabilityofchemiealproeessismoreimportant.Thereisaremanymethodstoimprovesystem's,foultdiagnosistechnologyisaveryeffectiveandimportantmethodtoimprovethesecurityandreliabilityofchemicalproeess・Soresearchonfaultdiagnosishasvitallyimportantvalueforchemicalindustrypr

5、ocess.Thethesisintroducesthemethodsofprincipalcomponentanalysisandkernelprincipalcomponentanalysisareanalyzedforfaultdiagnosis,andsimulationsareappliedtoTennesseeEastmanchemicalproeess・Forcomplexandnonlinearchemicalindustryprocesses,theperformanceoffaultdetectionisverypoorwhe

6、nprincipalcomponentanalysis(PCA)isused・Thustheconceptofusingkernelprincipalcomponentanalysis(KPCA)toconductfaultdetectionisproposed,whichwillmakethecomplexnonlinearproblemininputspaceconvertintolinearprobleminfeaturespace,accordingtocalculatethecontributionofeachoriginalvaria

7、bleforHotellingT2andSPEtoresearchonfaultdetection.TheapplicationstudyofTennesseeEastmanchemicalprocessprovesthefeasibilityoftheproposedmethods,andachievestheexpectedresults.KeyWords:faultdetection;principalcomponentanalysis;kernelprincipalcomponent;TennesseeEastmanprocess摘要IA

8、bstractII第一章绪论1L1课题背景11.2故障诊断方法11.2.1依赖于模型的故障诊断方法11.2.2不依赖于模型的故障诊断方法