基于灰度聚类的钢管水压试验机故障诊断

针对钢管水压试验机在水压试验过程中可能出现各类复杂故障,并且短时间内很难找到故障发生的地点和原因的现象,提出了一种改进的灰度聚类方法,该方法通过提取反映真实打压过程的数据对生产过程中的打压曲线进行聚类分析,并对聚类结果应用专家系统进行推理分析,找出相应的故障结论.为了验证该方法的有效性和可靠性,将该方法在某钢厂3号线水压试验机上实现,实际结果表明该方法可靠有效地实现了对各种故障的划分和诊断.     

基于故障特征时段识别的间歇过程故障诊断方法

间歇过程的多时段操作特性使得某一类型故障可能在一个或多个子操作时段具有明显表征,而在其他时段没有故障表征,即故障具有其相应的特征时段.提出了一种基于故障特征时段识别的故障诊断方法,通过对历史故障数据以及正常数据质心分布特征,识别历史故障的特征时段.利用多向Fisher判别分析(MFDA)方法分别建立对应的故障诊断模型,从而将故障诊断的搜索空间深入到特定的特征时段,提高了模型的诊断性能.仿真实验验证了该方法的可行性和有效性.     

基于多重回归LSSVM的并发故障诊断

提出了一种基于多重回归最小二乘支持向量机模型的并发故障诊断方法,并将其应用于诊断某船舶主柴油机冷却系统的并发故障.仿真结果表明,该方法具有良好的效果,能够对系统的单个故障和并发故障进行检测.仿真结果还表明,多重回归最小二乘支持向量机模型适合于小样本条件下多输入多输出数据样本的建模,在一定噪声的影响下仍能够得到相对准确的诊断结果,因此多重回归最小二乘支持向量机模型为一种有效的并发故障诊断方法.     

基于多向Fisher判据分析的间歇过程性能监控

针对传统的间歇过程监控方法,在建模时只利用正常工况下的数据,其故障诊断能力并不令人满意的问题,提出了多向Fisher判据分析(MFDA:Multiway Fisher Discriminant Analysis)方法,用于间歇过程的监控.该算法同时利用正常工况和故障条件下的数据进行建模,其故障诊断能力要优于MPCA(Multiway Principal Component Analysis),在故障检测的同时也实现了故障的诊断.通过对实际工业链霉素发酵过程数据分析,表明该算法是可行的,可以获得较满意的故障诊断结果.     

基于粗糙集的支持向量机故障诊断

该文结合粗糙集属性约简及支持向量机分类机理,提出了一种新的故障诊断方法。首先利用粗糙集对过程特征变量进行约简,去除冗余的过程信息,并降低过程数据的维数,获得具有代表性的过程特征信息。基于该特征信息建立支持向量分类机用于故障的诊断。以高压直流输电系统为例,对交流单相接地故障和直流接地故障进行诊断,诊断时间分别为12ms和11ms,诊断正确率分别为98.8%和96.8%。     

基于信息融合技术的电网故障诊断方法

利用采样数据间的相互关系,以电网元件相关先验概率为基础,通过D-S(Dempster-Shafer)证据理论对检测的故障信息进行融合,获取缺失数据发生的概率;同时,将概率的概念引入Petri网建模,将获取的状态概率值代人概率Petri网故障诊断模型进行故障的诊断,以解决电网故障诊断过程中的信息不完备问题.实例证明,该方法可扩充电网故障的诊断范围.保障电力系统安全运行.     

基于推断估计混合模型的聚丙烯腈生产过程故障诊断

为保证复杂工业过程生产的安全稳定 ,需要实现过程的故障诊断 .以推断估计混合模型为基础 ,建立了采用模糊模式识别方法的故障诊断系统 ,并以聚丙烯腈生产过程为例 ,对现场实时数据进行了故障诊断仿真 .仿真结果说明 ,该系统具有较好的故障实时诊断性能 .     

基于证据理论和支持向量机的风机故障智能诊断

为了提高风机故障的诊断精度, 提出一种证据理论和支持向量机相融合的风机故障识别方法. 首先从振动信号中提取Wigner-Ville谱熵作为风机故障诊断特征; 然后采用不同核函数支持向量机进行训练, 建立风机故障诊断的子分类器; 最后采用DS证据理论对子分类器的输出结果进行融合, 并对其性能进行仿真测试. 实验结果表明, 该方法可以充分利用全部故障信息, 诊断结果更接近期望值, 诊断效果优于其他风机故障诊断方法.     

样本不均衡条件下基于自调整支持向量机的故障诊断

故障数据样本和正常运行数据样本量的不均衡将导致支持向量机在构建故障分类超平面时发生偏移,降低了基于支持向量机的故障诊断的诊断准确率. 针对该问题,文中提出一种能够自动调整风险惩罚因子的新型支持向量机. 该方法能够自举式地对有效样本进行挑选,并加大高信息量数据样本的风险惩罚因子,抑制样本不均衡导致的分类超平面偏移,进而提高故障诊断的准确性. 所提方法被用于变压器故障诊断实验,实验过程中正负样本的风险损失始终相等,有效地抑制了样本不均衡现象对诊断造成的影响,验证了所提算法的有效性.      

粗糙集神经网络系统在歼击机结构故障诊断中的应用

给出故障诊断中定性和定量的诊断方法,先用粗糙集理论定性分析有无故障及故障的性质,再用神经网络定量计算故障的大小.通过利用粗糙集的数据预处理能力,从原始的数据中提取出故障诊断的规则,从而将输入映射到输出的子空间,而后在此子空间上用神经网络进行故障度的诊断.文中还将此法用于某歼击机的故障诊断中,并和传统的人工神经网络故障诊断模型相比较,结果表明了本文方法的有效性.     

稀疏性SVDD方法在故障检测中的应用研究

在支持向量数据描述(SVDD)方法的基础上,通过研究原始正常数据分布在高维映射空间内的稀疏特性,选取前k个高维分布边缘的数据点进行SVDD建模,用于解决SVDD方法处理大样本数据的缺陷,以及建模与过程监视时间长的问题.经过理论推导和仿真分析,验证了稀疏性SVDD建模方法可以有效地提高建模以及过程检测速度;对于大样本数据可以利用筛选后的小样本进行建模,解决了SVDD方法不能很好地处理大样本数据分类的问题;同时,此方法不影响故障检测的精度.在TE过程中的应用验证了该方法的有效性.     

基于GTP的断层三维交互建模方法

在总结分析现有断层建模方法的基础上,提出一种基于广义三棱柱(GTP)的断层三维交互建模方法(岩柱体分区RPBP建模法).该方法以钻孔数据为建模主体数据源,主要步骤包括:根据钻孔孔口数据点与断层露头约束,按约束Delaunay法则生成地表不规则三角网(CD-TIN);判断地质体内断层的类型及断层构模的优先级顺序,建立岩柱体界限三角形;以界限三角形为依据建立断层实体模型.软件实验表明,该方法能便捷可靠地实现包括正、逆断层及其相互切割的各类复杂断层系的三维交互建模.     

基于FRICA算法的非高斯过程故障检测方法

独立元分析(ICA)是一种有效的非高斯过程故障检测方法,但其建模过程仅仅使用正常工况数据,忽视了对先验故障工况数据的利用.针对此问题,提出了一种基于故障相关ICA(FRICA)算法的故障检测方法.该方法使用ICA算法提取正常工况数据中的非高斯特征成分;再将正常工况数据集和先验故障工况数据集融合在一起构成多工况数据集,利用非局部保持投影进行二次特征提取,获得故障判别成分;在两种特征成分的基础上构造新的监控统计量,并利用核密度估计得到相应的置信限,完成对实时数据的监控.连续搅拌反应釜(CSTR)系统的监控仿真结果表明:与基本ICA方法相比,FRICA方法能更有效地检测出过程故障.     

基于LASSO回归的R-vine copula模型构建及其在化工过程故障检测中的应用

Vine copula模型在描述高维数据间的非线性、非高斯特性相依关系问题上提供了一种新的思路，在化工过程建模领域受到越来越多关注。笔者将LASSO(least absolute shrinkage and selection operator)回归引入R-vine copula(LASSO-R-vine copula, LRVC),根据变量间联系的强弱程度确定变量在R-vine矩阵中的位置，利用回归分析正则化路径选择R-vine copula矩阵结构，遵循R-vine矩阵构建规则和回归过程确定R-vine结构矩阵模型，以获得一个与变量独立性有关的稀疏矩阵模型。该方法构建的矩阵结构独立于copula函数类型和参数，在处理高维度复杂工业过程数据时，利用稀疏模型和惩罚力度简化copula函数类型选择过程，缩短了建模时间，使统计建模具有更强的灵活性。该方法在TE(Tennessee Eastman)和醋酸脱水过程故障监测中表现出较好的预测效果，证明了提出的方法在非线性、非高斯过程的有效性。     

流程工业中模糊控制和故障诊断的建模及网络综合集成

研究流程工业中模糊控制和故障诊断的建模和网络综合集成．通过局域网集成系统实现各控制单元传感数据的共享以及流程生产过程的监控和报警,从而提高了制造系统的效率．提出了基于人工神经网和遗传算法的模糊控制建模方法,以及基于综合模型（人工神经网、案例、规则、对象模型）的故障诊断的建模和推理．     

模型正演在断层阴影带内构造研究中的作用

陆丰A构造为发育在古隆起背景上的断块构造,由南、北两条断层夹持,位于断层的上升盘,其主块处于两条断层组成的断层阴影带内部,在断层阴影带内地震剖面呈现“上拉”和“下陷”的反射畸变,使得构造存在很大不确定性。为解决这个问题,需要采用正演的手段对构造畸变进行恢复。为此,建立了一系列地质模型进行正演模拟,尝试恢复真实地下构造。分析认为,造成断层阴影区构造畸变的根本原因是断层两盘的速度变化,断距、倾角是影响下伏地层地震反射的主要控制因素。最后,通过研究模型正演结果及实钻井资料,找出了构造畸变的规律,恢复了陆丰A油田ZJ_1A层顶面构造。     

基于Morphing方法的断层面重构

为提高稀疏数据条件下断层面形态重构的准确性和光滑性,通过对断层面建模数据分析与优选,提出基于Morphing方法构建相邻稀疏断层线的过渡曲线,同时基于CD-TIN重构平稳光滑断层面的方法。以Morphing方法基础理论,分析了断层线数据特征点对应关系,采用距离二分法实现了特征点匹配;参照有限外推法,确定了断层尖灭位置;采用拉格朗日插值方法对断层线节点曲线进行趋势外推,实现相交断层面切削;最终实现了稀疏数据下断层面的光滑构建。通过对比Kriging插值方法和Morphing方法生成的断层面模型形态,结果表明:Morphing方法生成的断层面形态平滑自然,可以更好地还原断层弯曲细节。     

基于ADAM优化卷积神经网络的火电厂大数据平台预警模型测试与应用

为了提高火电厂大数据平台的生产维护安全化、监控管理精细化、经济效益持续化,提出了大数据平台内开发故障诊断预警系统,采用基于自适应力矩估计(adaptive moment estimation, Adam)算法优化二维卷积神经网络方法建模技术融入于大数据平台中,并结合大数据平台和专家故障预警诊断功能进行测试与应用。首先对故障预警模型进行数理建模及模型训练优化,直至满足模型功能要求,实施模型算法代码与大数据平台的合库部署上线、满足提前发现系统故障的功能,并结合机理分析对故障系统进行细致化分类,最终发现根本的故障原因。实现了火电厂生产过程中各系统运行特性的全周期监控,在系统或设备发生故障前进行预警并推送异常信息,规范化了模型部署在大数据平台后的测试与实施工作,进一步发现模型缺陷,提高模型准确率。     

基于核独立元分析的非线性工业过程故障诊断

复杂工业过程的数据具有非高斯、非线性特性,在进行故障检测时,利用核独立元分析(kernel independent component analysis, KICA)方法能有效解决这一问题。然而,由于在处理数据时使用了核函数,无法将线性的贡献图方法直接用于故障诊断,因此采用一种基于改进KICA结合非线性贡献图的方法,对非线性工业过程进行故障检测与诊断。该方法利用基于超松弛因子的FastKICA方法建立监控模型,得到检测故障信息。在发生故障后,通过非线性贡献图法诊断故障变量。最后,选用带钢热连轧工业过程实测数据进行仿真,通过与传统贡献图方法比较,结果表明此方法能够对非线性数据进行有效可靠的故障检测和故障诊断,验证了非线性贡献图的有效性。     

基于广义三棱柱体元的三维地层建模方法

为了解决基于广义三棱柱（GTP）的三维地层模型自动建模问题，提出了一种三维地层构造知识推理规则和建模方法。该方法结合钻孔数据特点和地层分布规律，首先以孔口数据生成地表面不规则三角网（TIN），然后根据地层构造知识推理规则，将TIN中的三角形逐个沿钻孔向下扩展生成GTP。建立三维地层模型，能够解决包括尖灭、分叉和断层等在内的复杂地层构造推理和自动建模。该方法对基于GTP的三维地层建模具有一定的参考价值和指导意义。