基于动态正交子空间分析的质量相关微小故障检测.pdfVIP

第38卷第5期高校化学工程学报No.5Vol.38

2024年10月JournalofChemicalEngineeringofChineseUniversitiesOct.2024

文章编号：1003-9015(2024)05-0770-11

基于动态正交子空间分析的质量相关微小故障检测

11,2

潘滔,熊伟丽

(1.江南大学物联网工程学院,江苏无锡214122;

2.江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室,江苏无锡214122)

摘要：为进一步提升正交子空间分析(OSA)对过程微小故障的检测能力，提出一种基于动态OSA的故障检测方法。基

于输入时滞值构建反映过程数据和质量相关数据动态特性的增广矩阵，采用OSA将增广矩阵分解成3个正交子空间，实

现质量相关成分的有效分离；利用主成分分析对每个子空间进行独立监测，形成相应的得分矩阵；进一步通过

Kullback-Leibler散度度量故障发生前后得分向量的概率分布差异，建立概率相关故障检测统计量，实现微小故障的检测。

通过数值例子和田纳西伊斯曼(TE)过程的仿真实验验证了所提方法的有效性和检测能力。

关键词：故障检测；正交子空间分析；Kullback-Leibler散度；质量相关；微小故障；动态过程

中图分类号：TP227文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1003-9015.2024.05.009

Quality-relatedincipientfaultdetectionbasedondynamicorthogonalsubspaceanalysis

11,2

PANTao,XIONGWeili

(1.SchoolofInternetofThingsEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China;

2.KeyLaboratoryofAdvancedProcessControlforLightIndustry(MinistryofEducation),

JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)

Abstract:Inordertofurtherimprovedetectionabilityoforthogonalsubspaceanalysis(OSA)forprocess

incipientfaults,afaultdetectionmethodbasedondynamicOSAwasproposed.Anaugmentedmatrixreflecting

thedynamiccharacteristicsofprocessandquality-relateddatawasfirstconstructedbasedoninputdelayvalues,

andtheaugme