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《中国石油大学》 2011年
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基于Fisher判别分析的过程监控方法研究

辛欢欢  
【摘要】:随着DCS和计算机技术的广泛应用,大量过程数据得以采集和存储,如何利用多元统计理论从中挖掘出过程运行的深层次信息从而提高过程监控的能力,成为目前过程控制领域的一个重要研究方向。本文以连续生产过程监控为背景,针对过程变量之间存在的非线性和统计相关性,研究了一种基于改进核Fisher判别的故障检测方法,并在基于核基特征提取的故障诊断中引入一种核参数寻优算法,论文以连续聚合反应CSTR为研究对象,针对不同的扰动情况进行了具体的分析和仿真。 论文在基于Fisher判别分析(FDA)方法的故障检测基础上,针对过程变量之间的非线性特性,引入核函数,研究了基于核方法的改进算法KFDA,基于KFDA的故障检测方法通过将数据映射到高维特征空间有效的将非线性数据进行分离,可以减小故障数据的漏检率。驱动过程的关键变量往往是少数不可测的独立变量,为了提取这些关键独立的变量来建立更准确的模型,本文在非线性FDA方法中引入独立元分析模块,给出了基于ICA_KFDA的连续过程故障检测方法,先通过ICA模型来提取独立变量,然后在此基础上采用核FDA模型对过程进行监控。对CSTR的仿真结果表明,与基于FDA和核FDA的故障检测方法相比,ICA_KFDA方法进一步减小了故障数据的漏检率。同时,针对监控过程中构造的距离统计量分布形式未知的情况,采用了核密度估计的方法计算用于故障检测的控制限。 故障源的分离是建立在故障检测基础之上,本文对基于Fisher特征提取的故障数据降维和诊断方法予以改进,研究了核基特征提取的故障诊断方法,解决了数据在高维空间的线性可分性,并引入一种无约束非线性规划算法来获得最优的核参数,保证故障数据在映射空间获得最好的分离效果。最后在提取的特征空间中,分别采用距离和相似度两种判别方法获得诊断结果,对CSTR的仿真结果表明基于非线性FDA方法所提取的特征更易于分类。
【学位授予单位】:中国石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP277

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 周福娜;乔芃喆;;基于相对Fisher判别分析理论的故障诊断方法[J];计算机与应用化学;2012年07期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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8 李莲芝;汽车变速箱质量问题追溯的理论方法研究[D];吉林大学;2011年
9 于秀娟;加工过程的质量异常预测与诊断方法研究[D];吉林大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 况清龙;基于逆变器的直流无源滤波器的优化设计及其可视化算法[D];南昌航空大学;2010年
2 王垚;液体离心机控制方案设计与实现[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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【相似文献】
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 万源;基于语义统计分析的网络舆情挖掘技术研究[D];武汉理工大学;2012年
6 何小斌;基于统计学方法的自适应过程监控与故障诊断[D];上海交通大学;2009年
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9 王承;基于神经网络的模拟电路故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2005年
10 张旗;基于属性的图像分类研究[D];大连海事大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 辛欢欢;基于Fisher判别分析的过程监控方法研究[D];中国石油大学;2011年
2 李世原;基于Fisher判别法的化工过程故障诊断算法研究[D];兰州理工大学;2011年
3 孟欣;基于Fisher判别的上市公司会计信息披露质量评价[D];大连理工大学;2011年
4 安文娟;Fisher和支持向量综合分类器[D];辽宁师范大学;2010年
5 赵鹏辉;Fisher得分法与EM算法在随机效应模型中的应用[D];东北师范大学;2010年
6 林伟;基于核主成分分析和核Fisher判别分析的精神负荷分类[D];华东理工大学;2013年
7 彭陈松;基于核函数Fisher判别的数据分类算法研究[D];浙江理工大学;2012年
8 徐磊;Fisher信息和保真度[D];浙江大学;2009年
9 吴国峰;基于分组Fisher判别的高光谱图像解混技术[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 邓迎宾;人脸识别关键技术研究[D];昆明理工大学;2008年
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