專利名稱：基于相對化變換的信息增量矩陣的工業(yè)過程監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于過程監(jiān)控領(lǐng)域，主要涉及一種基于相對化變換的信息增量矩陣的工業(yè)過程監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工業(yè)過程中通常有大量的被測變量，如流速、濃度、溫度、壓力等。這些變量處于一定的波動范圍，對于生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行、保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性、可靠性來說是至關(guān)重要的。而對于操作人員來說，同時(shí)對大量的過程變量進(jìn)行監(jiān)控則是比較困難的。多變量統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)控對于檢測和診斷各種工業(yè)過程中出現(xiàn)的異常狀況非常有效，包括化工過程、高分子過程、微電子制造過程等。在多變量統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)控中常用的基于主元分析(PCA)以及相對主元分析(RPCA)的監(jiān)控方法因存在嚴(yán)重的模式復(fù)合效應(yīng)，難以解釋故障由哪個(gè)變量引起，且實(shí)時(shí)性不好?；谌謪f(xié)方差矩陣的信息增量矩陣的監(jiān)控方法以及在此基礎(chǔ)上的改進(jìn)一基于局部數(shù)據(jù)的移動窗口協(xié)方差矩陣的信息增量矩陣的監(jiān)控方法，對于一些系統(tǒng)中起重要作用的變量因本身絕對值較小而不能檢測出絕對值更小的故障，通常這些重要變量的很小故障又對系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用，若不能及時(shí)將其診斷并排除就會對系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生巨大影響，甚至?xí)斐蔀?zāi)難性的事故。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提出了基于相對化變換的信息增量矩陣的工業(yè)過程監(jiān)控方法。該方法首先根據(jù)系統(tǒng)的先驗(yàn)信息分析和確定各變量的重要程度，在能量守恒的準(zhǔn)則下，賦予系統(tǒng)各變量相應(yīng)的權(quán)值；其次將相鄰兩個(gè)實(shí)時(shí)更新的協(xié)方差矩陣做差運(yùn)算，得到隨時(shí)間變化的信息增量矩陣序列；最后計(jì)算出基于局部采樣數(shù)據(jù)信息的信息增量均值與動態(tài)閾值，進(jìn)而確定各變量對故 障的影響程度，以實(shí)現(xiàn)故障診斷和識別，從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)過程的監(jiān)控。其具體內(nèi)容如下:
設(shè)一個(gè)多變量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)矩陣
權(quán)利要求
1.基于相對化變換的信息增量矩陣的工業(yè)過程監(jiān)控方法，其特征在于: 設(shè)一個(gè)多變量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)矩陣 Xk e Rpxs 為
全文摘要
本發(fā)明屬于過程監(jiān)控領(lǐng)域，主要涉及一種基于相對化變換的信息增量矩陣的工業(yè)過程監(jiān)控方法。已有的信息增量矩陣的過程監(jiān)控方法，雖然能有效地克服傳統(tǒng)主元分析方法因存在嚴(yán)重的模式復(fù)合效應(yīng)而不能辨識故障的不足，但是其自身忽略了量綱的影響，常造成在一些系統(tǒng)中起重要作用的變量因其自身絕對值較小而不能檢測出絕對值更小的故障，而這些重要變量的很小故障通常又對系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定起著非常關(guān)鍵的作用。本發(fā)明依據(jù)各變量在實(shí)際生產(chǎn)過程中的重要程度，在對系統(tǒng)進(jìn)行相對化變換的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)的信息增量矩陣的過程監(jiān)控方法，該方法在保持能有效檢測出原有故障的同時(shí)，又能檢測出原系統(tǒng)一些雖然較小但卻起重要作用的變量所發(fā)生的故障。
文檔編號G05B23/02GK103246277SQ20131010656
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者文成林, 苑天琪, 胡玉成 申請人:杭州電子科技大學(xué)