基于高效核偏最小二乘的质量相关故障检测

作者：孔祥玉; 周红平; 罗家宇; 安秋生; 陈雅琳

来源：控制理论与应用, 2022, 1-9.

• 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

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.OSC-EKPLS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.

• 单位
  山西师范大学