主元分析的若干擴展方法研究.pdf

1、基于主元分析的過程監(jiān)控技術(shù)是目前過程自動化和控制領(lǐng)域的研究熱點問題之一。然而，傳統(tǒng)主元分析直接應(yīng)用于工業(yè)過程時，由于其本身性能的限制，會出現(xiàn)很多問題。國內(nèi)外學(xué)者針對一些問題提出了改進(jìn)方法，擴大了主元分析在工業(yè)過程控制領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。例如，自適應(yīng)主元分析，多尺度主元分析等。本文在前人工作的基礎(chǔ)上，開展了關(guān)于這些主元分析方法的研究，主要研究工作如下： 1、傳統(tǒng)主元分析用于故障檢測時，由于測量數(shù)據(jù)中含有噪聲和異常點，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的誤報

2、警。針對傳統(tǒng)主元分析在處理含噪數(shù)據(jù)時的不足，給出了一種把小波變換、滑動中值濾波和主元分析相結(jié)合的方法，利用小波變換和滑動中值濾波的優(yōu)點，對主元分析前的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以去除噪聲和異常點，減少和消除了虛警點，并將此方法運用于實際的故障檢測中，取得了較好的檢測效果，證實了該方法的有效性和可行性。 2、用傳統(tǒng)主元分析建立的過程統(tǒng)計模型是時不變的，而實際的工業(yè)過程卻具有慢時變的特性。針對慢時變引起的過程運行中的誤報警問題，給出了一種小波

3、分析與自適應(yīng)主元分析相結(jié)合的混合方法，用小波去噪后再用自適應(yīng)主元分析遞歸更新主元模型。利用此方法進(jìn)行的過程監(jiān)測的仿真結(jié)果表明，該方法不僅能大大減少虛警點，還提高了故障檢測的準(zhǔn)確性。 3、提出了一種基于滑動中值濾波的多尺度主元分析方法，利用中值濾波對主元分析前的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以去除異常點，并用多尺度主元分析方法把小波變換和主元分析有機結(jié)合起來，通過對過程數(shù)據(jù)的多尺度建模，來消除系統(tǒng)中的次要主元和小的小波系數(shù)，這樣既提高了對數(shù)