基于独立元的k近邻故障检测策略 |
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引用本文: | 张成,高宪文,徐涛,李元,逄玉俊.基于独立元的k近邻故障检测策略[J].控制理论与应用,2018,35(6):805-812. |
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作者姓名: | 张成 高宪文 徐涛 李元 逄玉俊 |
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作者单位: | 东北大学信息科学与工程学院;沈阳化工大学技术过程故障诊断与安全性研究中心 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(61573088, 61490701, 61673279), 辽宁省教育厅项目(LZ2015059, L2015432)资助. |
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摘 要: | k近邻故障检测(fault detection based on k nearest neighbors,FD–k NN)方法能够提高具有非线性和多模态特征过程的故障检测率.由于系统故障通常由潜隐变量异常变化引起,而该类型故障并不能被观测数据直观表现,因此直接在观测变量上执行FD–k NN方法,其故障检测率降低.本文旨在提高FD–k NN方法针对潜隐变量故障的检测能力,提出基于独立元的k近邻故障检测方法.首先,通过对观测数据应用独立元分析(independent component analysis,ICA)方法,获得独立元矩阵;接下来在独立元矩阵中应用FD–k NN方法进行故障检测.这等同于直接监控过程潜隐变量的变化,可以提高过程故障检测率.通过非线性实例仿真实验,证明本文方法检测潜隐变量故障是有效的;同时,在半导体蚀刻工艺过程的仿真实验中,与主元分析(principal component analysis,PCA)方法、核主元分析(kernel principal component analysis,KPCA)方法、基于主元分析的k近邻故障检测(principal component–based k nearest neighbor rule for fault detection,PC–k NN)方法和FD–k NN方法进行对比,实验结果进一步验证了本文方法的有效性.
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关 键 词: | k近邻 独立元分析 主元分析 故障检测 间歇过程 |
收稿时间: | 2017/6/9 0:00:00 |
修稿时间: | 2017/12/7 0:00:00 |
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