| 基于标准距离k近邻的多模态过程故障检测策略 |
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| 引用本文： | 冯立伟,张成,李元,谢彦红. 基于标准距离k近邻的多模态过程故障检测策略[J]. 控制理论与应用, 2019, 36(4): 553-560 |
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| 作者姓名： | 冯立伟 张成 李元 谢彦红 |
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| 作者单位： | 沈阳化工大学数理系,沈阳化工大学数理系,沈阳化工大学过程故障诊断研究中心,沈阳化工大学过程故障诊断研究中心 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(61673279)；国家自然科学基金重点项目(61490701)；2015辽宁省自然科学基金资助项目(2015020164) |
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| 摘 要： | 工业产品的生产经常需要在不同模态间切换,多模态过程数据具有多中心和方差差异大等特点.针对多模态过程数据的特征,通过构造标准距离,提出了基于标准距离k近邻的故障检测策略(SD–kNN).首先在标准距离度量下计算样本与其前k近邻的距离;其次将近邻距离的平方和的均值作为样本的统计量D~2;最后,根据D~2的分布确定检测方法的控制限,当新样本的D~2大于控制限时,判定其为故障,否则为正常.标准距离使不同模态中样本间的近邻距离能够在同一尺度下度量,使得SD–kNN的D~2能够准确反映样本间的相似程度.进行了数值模拟过程和青霉素发酵过程故障检测实验. SD–kNN方法检测出了数值模拟过程的全部故障和青霉素过程95%以上的故障,相对于PCA, kPCA, FD–kNN等方法具有更高的故障检测率. SD–kNN继承了FD–kNN对一般多模态过程的故障检测能力,还能够对方差差异显著的多模态过程进行故障检测.
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| 关 键 词： | 主元分析 核主元分析 k近邻 多模态 故障检测 |
| 收稿时间： | 2017-11-06 |
| 修稿时间： | 2018-09-13 |
Fault detection strategy of standard-distance-based k nearest neighbor rule in multimode processes |
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| FENG Li-wei,ZHANG Cheng,LI Yuan and XIE Yan-hong. Fault detection strategy of standard-distance-based k nearest neighbor rule in multimode processes[J]. Control Theory & Applications, 2019, 36(4): 553-560 |
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| Authors: | FENG Li-wei ZHANG Cheng LI Yuan XIE Yan-hong |
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| Affiliation: | College of Science Shenyang University of Chemical Technology,College of Science Shenyang University of Chemical Technology,Research Center for Technical Process Fault Diagnosis And Safety,Research Center for Technical Process Fault Diagnosis And Safety |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Principal Component Analysis Kernel Principal Component Analysis k Nearest Neighbor rule multimode fault detection |
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