改进CCM算法检测外部扰动下系统变量间的时滞和因果关系

• 作者: 程非凡 罗磊 赵劲松 邱彤
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: CCM 因果分析 时滞检测 算法 过程系统 安全
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 所属期刊栏目: 过程系统工程
• 页码范围: 5122-5130
• 页数: 9页
• 分类号: TP277
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20161300

摘要

在化工过程中，可以通过分析变量间的相互作用和时滞关系，推理故障的传播路径和网络，指出故障的根原因。这对提高过程安全性，增强经济效益具有重要意义，是研究的热点和难点。常见的互相关函数和传递熵等方法，由于只适用于线性或弱非线性系统，或计算量较大，往往无法准确地获得变量间的时滞信息和作用强度，在实际应用中存在不足。近年来，在生态领域研究中提出的交叉收敛映射(CCM)算法，被认为是一种适用于非线性耦合过程因果分析的方法，可适用于耦合变量间时滞关系的检测。但对于带有外部扰动的化工过程，CCM无法根据随时受到扰动的过程数据构造出稳定的嵌入流形，导致了时滞和因果分析失败。而基于 CCM 进行改进的扰动过滤交叉映射(DFCM)方法，通过分析外部扰动对系统的影响，预先筛选扰动数据，再将过滤后的数据代入交叉映射的计算中。算例表明，这种处理能有效地避免扰动下嵌入流形不稳定的问题，适用于处于扰动下的化工过程，并得到良好的时滞和因果关系分析效果。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵劲松	清华大学化学工程系	39	358	12.0	17.0
2	邱彤	清华大学化学工程系	51	496	13.0	19.0
3	程非凡	清华大学化学工程系	2	3	1.0	1.0
4	罗磊	清华大学化学工程系	2	4	2.0	2.0