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PCA-ICA化工过程监控中的PCA白化性能分析
  • ISSN号:1006-396X
  • 期刊名称:石油化工高等学校学报
  • 时间:2012
  • 页码:71-75
  • 分类:TE967[石油与天然气工程—石油机械设备] 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]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
  • 相关基金:国家自然科学基金(21176073); 教育部博士点基金(20090074110005); 上海市曙光计划(09SG29); 新世纪优秀人才(NCET-09-0346)
  • 相关项目:基于多元统计与动态模拟的工业反应状况多尺度在线监测研究
中文摘要:

主元分析是基于独立元分析过程监控中一种重要而且常用的白化方法,可以有效地降低监控对象的维数。其基于正常样本数据,根据主元方差贡献率选取主元,保留正常样本中的大部分方差信息,消除噪声。在PCA模型中,每个主元的T2统计量表征着样本数据沿该主元方向的变异程度。通过对故障样本数据每个主元的T2统计量分析,发现某些故障信息投影在方差较小且被舍弃的主元上,从而造成故障信息的损失,进而影响了ICA的监控性能,造成故障的漏检和故障源的误识别。最后,采用一个简易系统和TE过程,验证了PCA白化过程对ICA监控性能的影响。

英文摘要:

Principal component analysis(PCA) was an important and most widely used data whitening approach in process monitoring based on independent component analysis(ICA) due to its effectivity in reducing dimensions of objects.PCA model was generated based on sample data of normal process,and the first several PCs which contain the most variance information of normal process were employed for ICA and process noise was eliminated.In PCA model,T 2 statistic of each principal component has the property that it can measure variation along direction of the component.By researching the T 2 statistic of sample data of fault process,it is found that information of some faults are mostly reflected on the components corresponding to smaller variance contribution,which are regarded as process noise and eliminated,and thus missed detection problem is happened.At last,the effect of PCA whitening on chemical process monitoring based on PCA-ICA is illustrated through simulations of both a simple process and TE process,and the results prove the proposed opinion.

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期刊信息
  • 《石油化工高等学校学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国石油化工集团
  • 主办单位:辽宁石油化工大学
  • 主编:仲崇民
  • 地址:辽宁省抚顺市望花区丹东路西段1号
  • 邮编:113001
  • 邮箱:lnxuebao@126.com
  • 电话:0413-6865105
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-396X
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1345/TQ
  • 邮发代号:8-267
  • 获奖情况:
  • 全国高校自然科学学报二等奖,辽宁省高校学报一等奖,辽宁省一级期刊,石油和化工行业期刊一等奖,首届、二届中国高校优秀期刊奖,全国高校优秀科技期刊奖
  • 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,中国中国科技核心期刊,英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:5915