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基于递推规范变量分析的时变过程故障检测
  • ISSN号:1005-3026
  • 期刊名称:《东北大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TP277[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110819, [2]南通大学电气工程学院,江苏南通226019
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61374137); 流程工业综合自动化国家重点实验室基础科研业务费资助项目(2013ZCX02-03).
中文摘要:

由于规范变量分析(CVA)不适应过程的时变特性,容易把正常的过程改变识别为故障.因此,针对时变过程提出一种故障检测方法是十分必要的.采用指数权重滑动平均来更新过去观测矢量的协方差矩阵.递推CVA有较高的计算负荷是需要解决的关键问题.通过引入一阶干扰理论来递推更新Hankel矩阵的奇异值分解(SVD).与普通奇异值分解相比,显著降低了递推算法的计算负荷.将提出的基于一阶干扰理论的递推规范变量分析(RCVA-FOP)应用于田纳西伊斯曼化工过程中.仿真结果表明,所提出方法不仅能有效适应过程的时变特性,而且可以有效检测到两种类型的故障.

英文摘要:

Because CVA( canonical variate analysis) is unable to adapt the characteristics of time-varying processes,by which the normal changes of the process is easily identified as faults,it is very necessary to propose a monitoring approach for time-varying processes. The exponential weighted moving average approach was adopted to update the covariance of the past observation vectors. The most critical problem faced by recursive CVA algorithm is the high computation cost. To reduce the computation cost,the first order perturbation theory was introduced to update recursively the singular value decomposition( SVD) of the Hankel matrix. The computation cost of recursive SVD based on the first order perturbation theory is significantly less compared to the SVD. Recursive canonical variate analysis based on the first order perturbation( RCVA-FOP) was applied in the Tennessee Eastman chemical process. Simulation results indicate that the proposed method not only can effectively adapt to the normal change of time-varying processes,but also can detect two types of faults.

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期刊信息
  • 《东北大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:东北大学
  • 主编:汪晋宽
  • 地址:沈阳.南湖
  • 邮编:110819
  • 邮箱:
  • 电话:024-83687378
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-3026
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1344/T
  • 邮发代号:8-120
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊二等奖,教育部优秀高校自然科学学报一等奖二次,获原冶金部科技期刊质量评比一等奖三次,中国期刊方阵“双百”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:23296