基于邻域保持嵌入的主多项式非线性过程故障检测

• 作者: 李元 姚宗禹
• 来源期刊: 上海交通大学学报
• 关键词: 邻域保持嵌入 主多项式分析 非线性过程 故障检测
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 页码范围: 1001-1008
• 页数: 8页
• 分类号: TP277
• 语种: 中文
• DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.295

摘要

针对化工过程的变量数据维数高、非线性的问题,提出基于邻域保持嵌入(NPE)-主多项式分析(PPA)的过程故障检测算法.应用NPE算法提取高维数据的低维子流形,能够解决传统的线性降维算法不能提取局部结构信息的问题,对维数进行约减.利用PPA法时,使用一组灵活的主多项式分量来描述数据,能够有效地捕捉过程数据中固有的非线性结构.在降维后的流形空间进行主多项式分析并建立Hotelling's T2和平方预测误差统计量模型,同时确定控制限以进行故障检测.最后,通过一组非线性数值实例和Tennessee Eastman化工过程数据,将NPE-PPA算法与传统的核主元分析法、PPA法进行对比分析,验证所提算法的有效性及优越性.