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基于双层自适应集成残差主成分分析的复杂非线性过程监测
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作者 唐徐佳 卢伟鹏 颜学峰 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期88-96,共9页
多元统计监测方法常使用正常数据选取特征,而现实过程中,不同的故障将影响不同的特征,并且这些特征可能随着时间和控制系统的作用而变化。当故障发生并随时间变化时,要想获得更好的故障检测能力,就需要聚集有效的故障敏感特征。本文提... 多元统计监测方法常使用正常数据选取特征,而现实过程中,不同的故障将影响不同的特征,并且这些特征可能随着时间和控制系统的作用而变化。当故障发生并随时间变化时,要想获得更好的故障检测能力,就需要聚集有效的故障敏感特征。本文提出了一种双层自适应集成残差主成分分析(AERPCA)模型,其子模型包含不同的特征,并突出地呈现一个或多个相关故障。首先,根据正常数据计算主成分分析(PCA)特征,利用不同特征构建线性子模型和相应的残差空间。考虑到残差空间的非线性特性及有效特征更为分散,采用核PCA(KPCA)提取不同的特征并组成同一残差空间下不同KPCA子模型。然后,利用贝叶斯方法获取集成KPCA子模型,完成各残差空间的划分和集成。最后,在主空间中获得多个线性子模型以及在残差空间中获得多个集成的非线性子模型后,利用滑动窗口确定当前时刻监控效果最好的模型。采用田纳西-伊士曼过程验证了AERPCA的有效性。 展开更多
关键词 集成学习 自适应过程 核主成分分析 非线性过程监测 故障诊断
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基于高效核偏最小二乘的质量相关故障检测 被引量：2
2
作者 孔祥玉 周红平 +2 位作者 罗家宇 安秋生 陈雅琳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期683-692,共10页
核偏最小二乘(KPLS)是一种多元统计方法,广泛应用于过程监控,然而,KPLS采用斜交分解,导致质量相关空间存在冗余信息易引发误报警.因此,本文提出了高效核偏最小二乘(EKPLS)模型,所提方法通过奇异值分解(SVD)将核矩阵正交分解为质量相关... 核偏最小二乘(KPLS)是一种多元统计方法,广泛应用于过程监控,然而,KPLS采用斜交分解,导致质量相关空间存在冗余信息易引发误报警.因此,本文提出了高效核偏最小二乘(EKPLS)模型,所提方法通过奇异值分解(SVD)将核矩阵正交分解为质量相关空间和质量无关空间,有效降低质量相关空间中的冗余信息,并采用主成分分析(PCA)按方差大小将质量相关空间分解为质量主空间和质量次空间.此外,为进一步降低由质量无关故障引发的误报警,提出基于质量估计的正交信号修正(OSC)预处理方法,并结合EKPLS模型提出了OSC-EKPLS算法.OSCEKPLS通过质量估计值对被测数据进行OSC预处理,降低了计算复杂度和误报率.最后,通过数值仿真和田纳西–伊斯曼过程验证了OSC-EKPLS具有良好的故障检测性和更低的误报率. 展开更多
关键词 故障检测 正交信号修正 质量相关 核偏最小二乘 非线性过程监测 误报率
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基于核正交流形角不相似度的非线性动态过程监测方法
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作者 卢春红 文万志 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1141-1146,共6页
针对过程的非线性和动态特性,提出一种基于核正交流形角不相似度的监测方法.利用两个流形子空间正交向量求取内积矩阵的奇异值,构建基于核正交流形角的不相似度指标,量化评估标准集和测试集的流形子空间的统计量关系.首先,在多流形投影... 针对过程的非线性和动态特性,提出一种基于核正交流形角不相似度的监测方法.利用两个流形子空间正交向量求取内积矩阵的奇异值,构建基于核正交流形角的不相似度指标,量化评估标准集和测试集的流形子空间的统计量关系.首先,在多流形投影方法的基础上,利用非线性函数将原始过程数据投影到特征空间;其次,引入Gram-Schmidt方法正交化投影向量,形成流形子空间的基向量;再次,对两个流形子空间的内积进行特征值分解,获得核正交流形角,构建不相似度监测模型,该监测指标融合角度和距离度量,能够更好地触发故障警报;最后,通过在TE过程上的仿真实验验证了所提出算法的优越性. 展开更多
关键词 非线性动态过程监测 核正交流形投影 正交向量 不相似度指标 故障检测
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