考慮到工業(yè)系統(tǒng)中對(duì)系統(tǒng)性能影響巨大的振蕩故障,提出一種改進(jìn)的主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）方法來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的故障根因定位。引入格蘭杰因果檢驗(yàn)理論擴(kuò)展PCA方法實(shí)現(xiàn)振蕩變量傳播路徑分析,從而確定故障根因。將該方法應(yīng)用于固體氧化物燃料電池（SOFC）發(fā)電系統(tǒng)上。仿真結(jié)果表明,改進(jìn)后的PCA方法能夠準(zhǔn)確地在線定位SOFC發(fā)電系統(tǒng)振蕩源,具有很好的實(shí)用性,并為其他復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)的故障根因定位提供參考。 

【文章來(lái)源】：計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2020,37(11)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

振蕩故障定位流程圖

采用1 kW帶水蒸氣重整SOFC發(fā)電系統(tǒng)的過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行振蕩故障定位分析。該獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)由SOFC電堆集成熱箱(含重整器、燃燒室與換熱器)與冷箱(含風(fēng)機(jī)、功率變換器與控制系統(tǒng))等外圍部件(Balance of Plant,BOP)組成,圖2為系統(tǒng)流程示意圖,具體的系統(tǒng)描述可參考文獻(xiàn)[15]。圖2給出主要傳感器分布情況,這些傳感器測(cè)量包括氣體流量、壓力以及各組件內(nèi)部溫度共21個(gè)過(guò)程變量數(shù)據(jù)。從系統(tǒng)中每隔1 s采集24個(gè)過(guò)程變量數(shù)據(jù)用于振蕩故障分析,包括上述傳感器數(shù)據(jù)以及電堆電壓、電流和功率三組電特性數(shù)據(jù),圖3為過(guò)程數(shù)據(jù)歸一化時(shí)間趨勢(shì)曲線�？梢钥闯�,將近一半的過(guò)程變量都出現(xiàn)了不同程度的振蕩。由于整個(gè)發(fā)電過(guò)程涉及變量眾多、控制回路關(guān)聯(lián)性復(fù)雜,振蕩信號(hào)可以很容易地在多個(gè)控制回路中傳播,因而很難確定故障源。

從系統(tǒng)中每隔1 s采集24個(gè)過(guò)程變量數(shù)據(jù)用于振蕩故障分析,包括上述傳感器數(shù)據(jù)以及電堆電壓、電流和功率三組電特性數(shù)據(jù),圖3為過(guò)程數(shù)據(jù)歸一化時(shí)間趨勢(shì)曲線�？梢钥闯�,將近一半的過(guò)程變量都出現(xiàn)了不同程度的振蕩。由于整個(gè)發(fā)電過(guò)程涉及變量眾多、控制回路關(guān)聯(lián)性復(fù)雜,振蕩信號(hào)可以很容易地在多個(gè)控制回路中傳播,因而很難確定故障源。4.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于混合PCA模型的多工況過(guò)程監(jiān)控方法[J]. 張建明,徐磊,許仙珍,謝磊.  控制工程. 2010(04)

博士論文
[1]基于多元統(tǒng)計(jì)分析的故障診斷與質(zhì)量監(jiān)測(cè)研究[D]. 胡靜.浙江大學(xué) 2015

碩士論文
[1]數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的非線性過(guò)程監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 任澤林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3500058