間歇過程過渡狀態(tài)建模和故障診斷方法的研究與應用
發(fā)布時間:2020-10-18 10:40
流程工業(yè)生產(chǎn)方式可大致分為連續(xù)和(半)間歇兩種。無論是連續(xù)還是間歇生產(chǎn)方式,過渡過程都是常見且不可避免的狀態(tài)。間歇過程過渡狀態(tài)占用大量的生產(chǎn)時間和生產(chǎn)資源,并且容易受到各種故障和誤操作的危害。研究間歇過程過渡狀態(tài)建模與故障診斷具有重要的理論意義和經(jīng)濟價值。 本論文以二維動態(tài)主成分分析為基礎,針對間歇過程過渡狀態(tài)數(shù)據(jù)的主要特征,研究了過程建模、性能監(jiān)測與故障診斷方法,具體成果包括以下三個方面。 (1)針對主成分空間的Hotelling T2指標,在二維自回歸(2DAR)濾波器的基礎上,實現(xiàn)了利用主成分子空間信息進行在線過程監(jiān)測的功能,仿真結果驗證了該方法的優(yōu)越性。 (2)提出一種基于二維動態(tài)主成分分析(2DDPCA)的故障診斷方法。該方法將故障信息劃分為“批次內(nèi)”和“批次間”信息,采用變量貢獻圖方法隔離故障變量,并依據(jù)2DDPCA模型支撐區(qū)域中故障變量的相關性變化具體分析故障成因,仿真結果驗證了該方法的可行性和有效性。 (3)參與開發(fā)了注塑機實時控制系統(tǒng)中監(jiān)測診斷模塊,并針對注塑啟動階段,研究了基于2DDPCA的過程監(jiān)測與故障診斷算法的應用可行性。
【學位單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2009
【中圖分類】:TH165.3
【部分圖文】:
圖 3.4 主成分空間的殘差控制限(最小二乘)(注:實線:99%控制限,虛線:95%控制限)圖 3.5 主成分空間的殘差控制限(偏最小二乘)(注:實線:99%控制限,虛線:95%控制限)
為了檢驗所建模型對生產(chǎn)故障的監(jiān)測能力,對變量的相關性結構作了改變,并對這個錯誤進行仿真。在第 61 批次中,作如下改變:( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2 2x i , j = 0.67 * x i 1, j + 0.8 * x i , j 1 0.47 * x i 1, j 1+ w(3.11)由圖 3.6 可見,出現(xiàn)故障后的2x 與正常的2x 相比,在數(shù)值上雖然有些變化,但變化并不明顯。直到 62 個批次故障也無法直接判斷是否發(fā)生了故障。
MPCA建模后的故障監(jiān)測圖
【參考文獻】
本文編號:2846194
【學位單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2009
【中圖分類】:TH165.3
【部分圖文】:
圖 3.4 主成分空間的殘差控制限(最小二乘)(注:實線:99%控制限,虛線:95%控制限)圖 3.5 主成分空間的殘差控制限(偏最小二乘)(注:實線:99%控制限,虛線:95%控制限)
為了檢驗所建模型對生產(chǎn)故障的監(jiān)測能力,對變量的相關性結構作了改變,并對這個錯誤進行仿真。在第 61 批次中,作如下改變:( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2 2x i , j = 0.67 * x i 1, j + 0.8 * x i , j 1 0.47 * x i 1, j 1+ w(3.11)由圖 3.6 可見,出現(xiàn)故障后的2x 與正常的2x 相比,在數(shù)值上雖然有些變化,但變化并不明顯。直到 62 個批次故障也無法直接判斷是否發(fā)生了故障。
MPCA建模后的故障監(jiān)測圖
【參考文獻】
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本文編號:2846194
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