1.2  故障检测技术 1

1.3  本文研究内容及安排 3

2  主元分析 4

2.1主元分析的基本原理 4

2.3 基于主元分析的故障检测 5

2.4 本章小结 8

3  核主角 9

3.1 特征子空间 9

3.2 基向量 10

3.3 模糊C均值聚类算法 12

3.4 核主角测量 13

3.5基于核主角的故障检测方法 14

3.6 本章小结 15

4  田纳西-伊斯曼过程 16

4.1  TE过程工艺简介 16

4.2 过程变量 17

4.3  过程故障 19

4.5 本章小结 21

5 TE过程的故障检测 22

5.1 基于TE过程的仿真结果分析 22

5.2 本章小结 24

6  总结与展望 25

参考文献 27

致  谢 30

图清单

图序号 图名称 页码

图2-1 数据分布图 4

图2-2 主元分析的故障检测流程图

7

图3-1 特征子空间和正交投影映射示意图

图3.2 核主角的故障检测流程图

10

图3-2 核主角的故障检测流程图

15

图4-1 TE过程工艺流程图

17

图5-1 零故障检测图 23

图5-2 故障4检测图 23

图5-3 故障11检测图 24

表清单

表序号 表名称 页码

表4-1 TE过程控制变量 17

表4-2 TE过程测量变量 18

表4-3 成分测量值 19

表4-4 过程故障 20

1  概述

1.1  课题研究背景及意义

随着现代科学技术迅猛发展，自动化技术在工业设计和过程操作中的比重逐步增加，现代设备的工业结构也越趋复杂。系统具有不确定性、时变性和非线性，且其内部的不同部分之间相互关联，相互耦合，难以建模。在工业生产过程中需要监控的数据量大且计算复杂度高。

生产系统中有一处发生异常状况而不能正常工作时，若异常状况不能够被及时发现和排除，就有可能会引起链式响应，造成生产停止，有时还可能会发生设备爆炸和化工物质泄露等严重事故，不仅会给生产带来金额损失，还会对生产工人的生命安全造成危害，甚至会对我们所依赖的生存环境造成污染。