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基于核主角的故障检测方法
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:《化工学报》
  • 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]工业控制技术国家重点实验室、浙江大学工业控制技术研究所,浙江杭州310027
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划项目(2002CB312200).
中文摘要:

基于主元分析(PCA)的统计检测方法已经被广泛应用于各种化工过程的故障检测和识别.移动主元分析(moving principal component analysis,简称MPCA)算法基于PCA,根据主元子空间的变化来判断故障是否发生.然而,基于主元分析的统计检测方法是线性方法,无法有效应用于非线性系统.因此,提出一种适合于非线性系统的故障检测方法——基于核主角(kernel principal angle,简称KPA)的故障检测方法,其基本思想与MPCA相似,主要内容包括构建特征于空间和核主角测量两部分.TE过程故障检测仿真实验证明,基于核主角的故障检测方法优于传统的多元统计检测方法(cMSPC)和MPCA.

英文摘要:

Numerous statistical process monitoring methods based on principal component analysis (PCA) have been developed and applied to various chemical processes for fault detection and identification. Moving principal component analysis (MPCA) is one of the improved statistical process monitoring methods based on PCA. The change in the subspace spanned by some selected principal components is monitored for fault detection in MPCA. However, PCA-based monitoring methods are linear techniques and have been proved inefficient and problematic for nonlinear systems. This paper presents a novel fault detection method based on kernel principal angle (KPA), which is efficient for nonlinear systems. Constructing feature subspace and computing the kernel principal angel are two main parts in the proposed method. That is, the basic idea of the KPA-based detection method is similar to that of MPCA. The performance of the proposed fault detection method was compared with the conventional multivariate statistical process control (cMSPC) and MPCA in the application to simulated data obtained from the Tennessee Eastman (TE) process. The results clearly showed that the performance of the KPA-based fault detection method was considerably better than that of the other two.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,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:35185