基于机器学习的工业过程故障诊断

发布时间：2024-04-12 05:47

　　作为工业过程综合自动化的重要组成部分,故障诊断旨在及时有效地发现并消除故障,对确保生产安全和产品质量具有重要意义。一方面,随着市场竞争的日趋激烈,现代工业过程逐渐变得复杂化和大规模化,获得精确的过程机理模型愈发困难,积累足够的过程经验知识相当耗时。另一方面,集散控制系统、工业物联网、智能仪表等信息技术快速发展,使得能够反映过程状态信息的大量数据被采集和存储,促使基于数据的故障诊断研究成为智能制造时代下过程控制领域的热点之一。故障的检测、溯源、分类是故障诊断的主要研究内容。对于大规模过程的故障检测及溯源,通常采用分布式建模方法;经典的分布式主成分分析方法开创性地采用数据驱动的思路进行子块划分,摆脱了对复杂大规模过程先验知识的依赖,但仍存在一些未引起足够关注的重要缺陷。对于故障分类,传统的故障分类方法通常对训练样本的标记情况进行理想的假定,限制了故障分类模型的实用性。因此,本文分别针对大规模过程的故障检测及溯源问题、训练样本不理想标记情况下的故障分类问题展开研究,提出了以下新方法和新思路:(1)针对大规模过程的故障检测及溯源问题,考虑到经典的分布式主成分分析方法在子块变量的选取、过程数据动...

【文章页数】：155 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．１?ＴＥ过程工艺流程图??表２．１?ＴＥ过程的２２个连续测量变量??

?浙江大学博士学位论文?????；ｒ？ｚｒ，?＿＿１?——？?？?ｒ—１??ｊｂＳ－?「★??ｉ：?ｆ－Ｎ?：Ｗ＾ｐＪ？：?！?：?ｍ?Ｕ－？??：：？－?ｆ?Ｔ—Ｍ＆４４５Ｓ）?！?ｆ＝＝＾?！＾１?ｒ———；??４－ｆ－?ｖ?ｒ?？－工又為－令？……－旧‘??＇＂ｌ：ｗ?Ｉ?....

图２．２空分设备工艺流程图??

?第二章基本方法与实验对象???表２．４?ＴＥ过程的故障及说明（续）??编号?描述?变化类型??１３?反应动力学常数变化?慢漂移??１４?反应器冷却水网门?粘滞??１５?冷凝器冷却水阀门?粘滞??１６?未知?未知??１７?未知?未知??１８?未知?未知??１９?未知?未知??２０....

图２．３空分设备故障说明图??２．５本章小结??本章主要介绍了后文涉及较多的基本方法和实验对象

?浙江大学博士学位论文???轻微氮塞会对纯氩产量造成不良影响，严重氮塞会导致粗氩塔无法继续工作，与??氮塞故障相关的１８个变量如表２．４所示。图２．３则从变量４?（粗氩馏分流量）的??角度，对正常工况（故障０）、轻微氮塞（故障１）和严重氮塞（故障２）进行了??展示说明。??表２．....

图３．２性能驱动的ＤＣＶＡ的离线建模过程??为了更好地理解上述离线建模过程，针对如下关键性内容给予必要说明：??

?浙江大学博士学位论文???设Ａｄｏ表示从噪声空间得到的全局性检测结果，则有：??ｒ?ｋ＋＼??ｂ＝＼??Ｈ??ｅＡ）￣＼＼，ｉｆＫｂ｛ｔ）＞ＴＵｂ｛ｔ）??其中，＝?＋?ｌ表示从噪声空间得到的各子块检测结果。根据实际??需要设定冲突子块的阈值数当或大于或等于１时，可认为当??前....

本文编号：3951757