基于統(tǒng)計特征的不等長間歇過程故障診斷研究本科

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1、分類號：TP277編號：BY15612213/14/212-1002沈陽化工大學本科畢業(yè)論文題目：基于統(tǒng)計特征的不等長間歇過程故障診斷研究院系：信息工程學院班級：學生姓名：指導教師：論文提交日期：2014年6月23日論文答辯日期：2014年6月25日論文獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：此處所提交的學位論文是本人在導師指導下，在沈陽化工大學本科畢業(yè)環(huán)節(jié)獨立進行研究工作所取得的成果。據(jù)本人所知，論文中除已注明部分外不包含他人已發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究工作做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明。本聲明的法律結果將完全由本人承擔。作者簽名：日期

2、：年月日關于學位論文使用授權的說明本論文的研究成果歸沈陽化工大學所有，本論文的研究內(nèi)容不得以其它單位的名義發(fā)表。本學位論文作者和指導教師完全了解沈陽化工大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權沈陽化工大學可以將論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索、交流，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文和匯編本學位論文。（保密的論文在解密后應遵循此規(guī)定）作者簽名：導師簽名：日期：年月日畢業(yè)設計（論文）任務書畢業(yè)設計（論文）題目：基于統(tǒng)計特征的不等長間歇過程故障診斷研究畢

3、業(yè)設計（論文）內(nèi)容：1、提取不等長間歇過程的統(tǒng)計特征2、研究基于PCA的故障診斷方法3、編制完成實現(xiàn)上述任務的程序畢業(yè)設計（論文）專題部分：不等長間歇過程故障診斷研究起止時間：2014年3月---2014年7月指導教師：簽字年月日教研主任：簽字年月日學院院長：簽字年月日目錄第一章緒論11.1引言11.2間歇生產(chǎn)過程性能監(jiān)控研究現(xiàn)狀21.2.1間歇生產(chǎn)過程故障診斷研究進展21.2.2多元統(tǒng)計方法應用于間歇過程故障診斷21.3本文研究內(nèi)容4第二章MPCA在間歇反應過程故障診斷中的應用52.1引言52.2PCA基本原理62.2.1主元分析簡介62.2.2主元

4、分析的意義62.2.3主元分析的基本原理72.2.4主元個數(shù)的提取72.2.5主元模型82.3基于MPCA的故障檢測方法92.3.1MPCA理論92.3.2基于MPCA故障檢測的統(tǒng)計量及其控制限102.3.3基于MPCA的故障診斷方法112.4本章小結12第三章基于統(tǒng)計特征的不等長間歇過程故障診斷研究133.1引言133.2不等長問題143.2.1不等長數(shù)據(jù)描述143.2.2不等長軌跡同步化方法143.3基于統(tǒng)計特征的不等長間歇過程故障診斷研究153.4仿真實驗183.5本章小結22第四章總結和展望234.1總結234.2工作展望23參考文獻25致謝2

5、6摘要隨著工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，由于工業(yè)體系的龐大化和復雜化，如果生產(chǎn)過程中一旦出事故，不僅會影響生產(chǎn)的正常進行，還會造成一定的經(jīng)濟損失甚至人員傷亡，因此故障檢測與故障診斷技術越來越成為監(jiān)控系統(tǒng)中的不可缺少的一部分。及時準確地檢測和診斷出過程的故障，不僅可以減少事故、增加過程運行的安全性，而且可以降低生產(chǎn)管理成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量?；诮y(tǒng)計分析的故障診斷是故障診斷技術的重要組成部分之一。本文以提高不等長間歇過程故障診斷的性能為目的，深入研究了基于統(tǒng)計特征的不等長間歇過程故障診斷算法，并對半導體工業(yè)實例—A1堆腐蝕過程進行了具體地分析與仿真，取得了預期的效果

6、。本文首先研究了基于多向主元分析(Multi-wayprincipalcomponentanalysis，MPCA)方法在故障監(jiān)測與診斷過程中的應用。其次，在分析了多向主元分析方法進行故障監(jiān)視和診斷的局限和缺點的基礎上，深入研究了基于統(tǒng)計特征的不等長間歇過程故障診斷算法。通過基于統(tǒng)計特征的不等長間歇過程故障診斷算法，可以先計算每個不等長批次的均值、偏度、峭度、方差和任意兩個變量之間的歐氏距離，然后將這些統(tǒng)計特征組合成一個等長的特征向量,再利用主元分析(principalComponentAnalysis，PCA)進行過程監(jiān)視。根據(jù)半導體工業(yè)實例的仿真結

7、果，基于統(tǒng)計特征的不等長間歇過程故障診斷算法與傳統(tǒng)的多向主元分析(MPCA)方法相比，不僅可以減少建模過程的計算量，而且其故障診斷率提高了15%，還大大減少了故障檢測時間，因此該算法具有很好的故障診斷性能。關鍵詞:故障診斷；不等長間歇過程；統(tǒng)計特征；多向主元分析AbstractWiththerapiddevelopmentofindustrialproduction,duetothelargechemicalindustrysystemandcomplicated,iftheproductionprocessonceanaccident,notonly

8、willaffectthenormalproduction,butalsocausegreat