基于新息矩阵的独立成分分析故障检测方法

• 作者: 孔祥玉 杨治艳 罗家宇 王晓兵
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 故障检测 独立成分分析 新息矩阵 局部动态阈值 故障检测率
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 机械工程• 控制科学与工程|Mechanical Engineering, Control Science and Engineering
• 页码范围: 1232-1241
• 页数: 10页
• 分类号: TP273
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.04.019

摘要

针对核密度估计(kernel density estimation,KDE)方法获取的静态控制限可能不合理以及静态控制限无法跟踪信号动态特性的问题,提出一种基于新息矩阵的独立成分分析故障检测方法(innovation matrix-independent component analysis,IM-ICA).首先采用正常样本数据建立ICA模型,然后在ICA的基础上引入基于移动窗口协方差矩阵的新息矩阵,最后考虑连续样本的相互影响,将静态控制限改进为局部动态阈值进行故障检测.研究结果表明:IM-ICA故障检测方法通过实时更新控制限能有效反映数据的动态特性;IM-ICA故障检测方法在受极小误报影响下,能有效提高故障检测率,在过程监控中具有较好的故障检测效果.