控制理论与应用

作者：孔祥玉,周红平,罗家宇,安秋生,陈雅琳

单位：火箭军工程大学 导弹工程学院,火箭军工程大学 导弹工程学院,火箭军工程大学 导弹工程学院,山西师范大学 数学与计算机科学学院,火箭军工程大学 导弹工程学院

关键词：故障检测; 正交信号修正; 质量相关; 核偏最小二乘; 非线性过程监测; 误报率

基金：国家自然科学基金项目(61673387, 61833016), 陕西省自然科学基金项目(2020JM–356)

核偏最小二乘(KPLS)是一种多元统计方法, 广泛应用于过程监控, 然而, KPLS采用斜交分解, 导致质量相关空间存在冗余信息易引发误报警. 因此, 本文提出了高效核偏最小二乘(EKPLS)模型, 所提方法通过奇异值分解(SVD)将核矩阵正交分解为质量相关空间和质量无关空间, 有效降低质量相关空间中的冗余信息, 并采用主成分分析(PCA)按方差大小将质量相关空间分解为质量主空间和质量次空间. 此外, 为进一步降低由质量无关故障引发的误报警, 提出基于质量估计的正交信号修正(OSC)预处理方法, 并结合EKPLS模型提出了OSC-EKPLS算法. OSCEKPLS通过质量估计值对被测数据进行OSC预处理, 降低了计算复杂度和误报率. 最后, 通过数值仿真和田纳西–伊斯曼过程验证了OSC-EKPLS具有良好的故障检测性和更低的误报率.

来源：2023年第4期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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