控制理论与应用

作者：张成,郭青秀,冯立伟,李元

单位：沈阳化工大学,沈阳化工大学,沈阳化工大学,沈阳化工大学

关键词：局部保持投影; k近邻; 多模态过程; 主元分析; 故障检测

基金：国家自然科学基金项目(61490701, 61573088, 61673279), 辽宁省自然科学基金项目(2019–MS–262), 辽宁省教育厅基金项目(LJ2019013)资助.

针对协方差结构具有显著差异的多模态过程故障检测问题, 本文提出一种基于密度标准误差的局部保持投影故障检测策略(LPP–DSE). 首先, 根据样本距离矩阵确定样本截止距离; 接下来, 应用截止距离计算每个样本的本质密度及其前k近邻样本的估计密度; 最后, 通过样本的密度误差及其k近邻密度的标准差构建统计量并完成过程监控. 本文方法通过应用局部保持投影(LPP)对过程数据进行维数约减可以保证过程监控的及时性; 同时, 通过设计密度标准误差(DSE)统计量可以有效提高多模态过程的故障检测率. 此外, 本文给出基于贡献图的诊断方法能够准确识别故障发生的原因. 通过数值例子和半导体工业实例测试, 并与主元分析、邻域保持嵌入、局部保持投影、k近邻故障检测等方法比较, 实验结果进一步验证了LPP–DSE方法的有效性.

来源：2020年第8期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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