發(fā)布時間：2018-01-15 11:52

  本文關鍵詞：基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的TE及FPSO生產(chǎn)流程故障診斷的研究　出處：《天津理工大學》2012年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：生產(chǎn)過程的故障診斷一直以來都是流程工業(yè)所重視的關鍵問題之一。深入開展工業(yè)過程故障診斷的研究和應用對保障運行安全和提高經(jīng)濟效益均有較大的促進作用。基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的故障診斷研究是現(xiàn)在流程工業(yè)的一個重要關注點。 本文分析了故障診斷的方法和故障診斷發(fā)展趨勢，通過對主元分析（PrincipleComponent Analysis，PCA）故障診斷法原理以及Hotelling T2統(tǒng)計量、SPE統(tǒng)計量的分析，給出了其故障診斷的過程。同時，分析了幾種常用核函數(shù)的特點以及核主元分析（Kernel Principle ComponentAnalysis，，KPCA）故障檢測算法的原理和及其應用過程。 對田納西伊斯曼（Tennessee-Eastman，TE）生產(chǎn)流程和正在實際生產(chǎn)運行的的浮式儲油卸油生產(chǎn)系統(tǒng)（Floating Production Storage Offloading，F(xiàn)PSO）典型生產(chǎn)流程進行了分析。利用PID控制算法對TE生產(chǎn)流程建立了基于MATLAB的仿真。同時，對FPSO典型生產(chǎn)流程進行了仿真，最后獲得了兩個流程在正常生產(chǎn)狀態(tài)和故障狀態(tài)下的樣本數(shù)據(jù)。 將主元分析和核主元分析故障檢測法在TE生產(chǎn)流程進行了算法的驗證，然后在FPSO典型生產(chǎn)流程進行了故障診斷的應用。通過對主元故障檢測法和核主元故障檢測法檢測效果和故障漏檢率的對比分析，得出在具有強非線性環(huán)節(jié)的生產(chǎn)流程中核主元故障診斷方法具有一定的優(yōu)勢。 最后本文分析了決策導向無環(huán)圖（Decision Directed Acyclic Graph，DDAG）故障辨識方法，然后將其應用到TE生產(chǎn)流程和FPSO典型生產(chǎn)過程進行了故障的辨識。結果表明其DDAG故障辨識法可以滿足兩個流程故障辨識正確率和辨識時間的要求。
[Abstract]:The fault diagnosis of the production process has been one of the key problems in the process industry all the time . The research and application of the fault diagnosis of the industrial process has a great promotion effect on ensuring the operation safety and improving the economic benefit . The data - driven fault diagnosis research is an important point of attention in the process industry . This paper analyzes the methods of fault diagnosis and the development trend of fault diagnosis . Through the analysis of principal component analysis ( PCA ) fault diagnosis method and Hotelling T2 statistic and SPE statistics , the fault diagnosis process is given . At the same time , the characteristics of several common kernel functions and the principle of kernel principal component analysis ( KPCA ) fault detection algorithm and its application process are analyzed . This paper analyzes the typical production process flow of Tennessee Himan ( TE ) and the typical production process of FPSO . Based on the PID control algorithm , a simulation based on MATLAB is established . At the same time , the typical production flow of FPSO is simulated , and the sample data of two processes in normal production status and fault condition is obtained . The main element analysis and kernel principal element analysis fault detection method is validated in the TE production process , and then the application of fault diagnosis is carried out in the typical production process of FPSO . Through the comparative analysis of the main element fault detection method and the nuclear main element fault detection method and the failure detection rate , it is concluded that the method of the nuclear main element fault diagnosis in the production flow with strong nonlinear link has certain advantages . In the end , the decision - oriented acyclic graph ( DDAG ) fault identification method is analyzed , then it is applied to the fault identification of TE production process and FPSO typical production process . The results show that the DDAG fault identification method can meet the requirements of the accuracy rate and the identification time of two process fault identification .

【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH165.3

【參考文獻】

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本文編號：1428223