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优化动态核主元分析的工业过程故障监测方法 被引量:1
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作者 杨芳 王亚君 沈亚慧 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第1期6-10,19,共6页
针对现代生产工业过程中数据的非线性多模态特征,提出了一种基于人工大猩猩部队优化动态核主元分析(GTO-DKPCA)的故障监测方法。利用自回归移动平均时间序列模型和核主成分分析(KPCA)方法构建DKPCA模型,对过程各阶段的批次数据进行DKPC... 针对现代生产工业过程中数据的非线性多模态特征,提出了一种基于人工大猩猩部队优化动态核主元分析(GTO-DKPCA)的故障监测方法。利用自回归移动平均时间序列模型和核主成分分析(KPCA)方法构建DKPCA模型,对过程各阶段的批次数据进行DKPCA处理。通过正常数据和故障数据特征构建自适应度函数,利用人工大猩猩部队优化算法对DKPCA核参数进行优化,以发现最优的非线性特征;通过计算各时间点的霍特林统计量T2和平方预测误差(SPE)统计量进行故障监测。青霉素发酵过程故障监测结果表明,GTO-DKPCA方法比多向核主元分析(MKPCA)和多动态核主元分析(BDKPCA)有更好的监测效果,适应性和准确性更高。 展开更多
关键词 动态核主元分析 人工大猩猩部队优化算法 故障监测 青霉素发酵
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基于动态核主元分析的电缆接头故障检测方法 被引量:12
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作者 张起 李学渊 +1 位作者 李鹏 曹敏 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期300-305,共6页
针对环网柜电缆接头故障发生前后时刻的时间相关性较强,且故障的发生是一个非线性过程,将动态核主元分析应用于环网柜电缆接头故障检测并建立故障检测模型.该模型可以在解决非线性变量难以分离的同时提取变量之间的动态自相关特性,并通... 针对环网柜电缆接头故障发生前后时刻的时间相关性较强,且故障的发生是一个非线性过程,将动态核主元分析应用于环网柜电缆接头故障检测并建立故障检测模型.该模型可以在解决非线性变量难以分离的同时提取变量之间的动态自相关特性,并通过建立动态核主元在线监测模型及时检测故障的发生.最后对采集的环网柜电缆接头故障数据进行实验分析,实验结果证明所提方法能有效地检测出环网柜电缆接头故障的发生,且检测精度和误报率均优于之前的算法. 展开更多
关键词 动态核主元分析(DKPCA) 非线性 电缆接头 故障检测
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基于动态核主元分析的大功率LED阵列动态光源在线状态观测与故障诊断 被引量:2
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作者 王晨 饶欢乐 +2 位作者 李纪宾 钱依凡 洪哲扬 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期728-734,共7页
大功率LED阵列动态光源工作过程中光电热参数具有不确定性和时变时滞非线性特点,利用动态核主元分析方法(DKPCA)对大功率LED阵列动态光源进行在线状态观测与故障诊断能有效地捕捉观测数据的非线性和相关性特征,根据历史数据的主元特征... 大功率LED阵列动态光源工作过程中光电热参数具有不确定性和时变时滞非线性特点,利用动态核主元分析方法(DKPCA)对大功率LED阵列动态光源进行在线状态观测与故障诊断能有效地捕捉观测数据的非线性和相关性特征,根据历史数据的主元特征计算出的统计量阈值和在线数据的统计特征实现故障检测,利用重构贡献图法实现故障的分离。仿真实验表明,对大功率LED阵列动态光源典型的传感器和执行器故障进行有效监测和诊断相对于核主元分析方法对故障更为敏感,故障检测率最高提高了7.5%,误检率下降了4.2%。 展开更多
关键词 大功率LED阵列 动态核主元分析 在线监测 故障诊断
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基于混合动态主元分析的故障检测方法 被引量:12
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作者 石怀涛 刘建昌 +2 位作者 丁晓迪 谭帅 王雪梅 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第1期148-151,共4页
针对基于动态主元分析的故障检测方法存在的主元个数较多以及计算效率低等问题,本文提出基于混合动态主元分析(Hybrid Dynamic Principal Component Analysis,HDP-CA)的复杂过程故障检测方法。该方法采用分步策略消除数据之间的自相关... 针对基于动态主元分析的故障检测方法存在的主元个数较多以及计算效率低等问题,本文提出基于混合动态主元分析(Hybrid Dynamic Principal Component Analysis,HDP-CA)的复杂过程故障检测方法。该方法采用分步策略消除数据之间的自相关和互相关性,提高了故障检测的精度和效率。对TE过程典型故障和热连轧过程中断带故障检测结果表明:HDPCA方法提取的主元个数少于DPCA方法提取的主元个数。并且,基于HDPCA的T2和SPE统计量的检测性能和检测精度都由于基于DPCA的统计量。因此,本文提出的方法可以准确有效地检测出故障。 展开更多
关键词 特征提取 混合动态-独立分析方法 活套故障 故障诊断
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基于DKPCA的电力信息系统虚假数据注入攻击检测方法 被引量:7
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作者 陆孝锋 李鹏 +1 位作者 高莲 杨家全 《电子测量技术》 北大核心 2022年第2期91-97,共7页
电力信息系统的虚假数据注入攻击(FDIA)通过恶意篡改对应物理系统的状态数据,影响电网的正常运行。本文提出一种基于动态核主元分析(DKPCA)的虚假数据注入攻击检测方法,目的是解决电力信息系统中FDIA事件的时间相关性(动态性)问题,以及... 电力信息系统的虚假数据注入攻击(FDIA)通过恶意篡改对应物理系统的状态数据,影响电网的正常运行。本文提出一种基于动态核主元分析(DKPCA)的虚假数据注入攻击检测方法,目的是解决电力信息系统中FDIA事件的时间相关性(动态性)问题,以及非线性变量难以分离问题。该方法通过构建动态增广矩阵解决了变量间的动态自相关性,利用核矩阵将非线性变量映射到高维空间转化为线性变量,引入主元分析建立DKPCA模型求得统计量的控制限,实时检测数据判断是否有故障发生。通过在IEEE-30节点系统上进行实验仿真,与KPCA、PCA、NPE、TNPE等检测方法比较,结果显示DKPCA模型检测率高达100%,同时保持较低的误报率0.2%。证明了所提方法可以实时检测电力信息系统中的攻击数据,有效避免故障漏报,确保电力信息系统数据安全。 展开更多
关键词 动态 非线性 虚假数据注入攻击 攻击检测 动态核主元分析
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基于DKPCA的固定翼无人机多工况在线故障诊断 被引量:5
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作者 梁少军 张世荣 +1 位作者 郑幸 林冬生 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期619-626,共8页
固定翼无人机(UAV)执行任务过程包含多个阶段,体现出多工况特征,且UAV参数具有动态性和非线性,导致UAV在线故障诊断复杂化。本文选取UAV横向、纵向和速度控制回路的9个核心参数来表征无人机实时状态,通过动态预处理构建增广矩阵以描述UA... 固定翼无人机(UAV)执行任务过程包含多个阶段,体现出多工况特征,且UAV参数具有动态性和非线性,导致UAV在线故障诊断复杂化。本文选取UAV横向、纵向和速度控制回路的9个核心参数来表征无人机实时状态,通过动态预处理构建增广矩阵以描述UAV的动态特征;采用改进k-mediods∗算法对UAV扩维数据进行工况聚类,并采用神经网络完成在线工况匹配。针对UAV非线性特征,采用了DKPCA算法进行故障诊断,基于SPE和T2构建合成指标FAI用于故障监测,并提出了分离算法从高维数据定位故障变量;为了应对测量误差带来的故障误报,还对DKPCA合成指标FAI进行了小波去噪处理。最后,以某UAV的实飞数据为对象,呈现以上算法的结果,验证了工况聚类、工况匹配、故障诊断及小波去噪等算法的有效性。 展开更多
关键词 固定翼无人机 动态核主元分析 聚类 多工况 故障诊断
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基于CTA-DKPCA的化工过程故障诊断 被引量:4
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作者 张佳鑫 罗文嘉 戴一阳 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第5期844-850,共7页
在传统动态核主元分析(DKPCA)中引入循环时间算法(CTA),提出了基于循环时间算法与动态核主元分析(CTA-DKPCA)的故障诊断方法。该方法通过引入循环时间逻辑,对动态数据矩阵分段捕捉故障信息,提升了故障诊断精度与速度,再使用基于重构贡献... 在传统动态核主元分析(DKPCA)中引入循环时间算法(CTA),提出了基于循环时间算法与动态核主元分析(CTA-DKPCA)的故障诊断方法。该方法通过引入循环时间逻辑,对动态数据矩阵分段捕捉故障信息,提升了故障诊断精度与速度,再使用基于重构贡献(RBC)的方法来识别故障变量、诊断故障原因。将该方法应用于田纳西伊斯曼(TE)过程进行故障诊断分析,与PCA及其衍生算法和2阶SVM算法比较,结果表明CTA-DKPCA模型对故障的检测与变量识别具有较高的敏感度。 展开更多
关键词 故障诊断 动态核主元分析 重构贡献 变量识别
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