基于多元統(tǒng)計(jì)理論的故障檢測(cè)與診斷

PAGEPAGE1碩士學(xué)位論文開題報(bào)告及論文工作計(jì)劃書課題名稱基于多元統(tǒng)計(jì)理論的故障檢測(cè)與診斷 學(xué)號(hào) 姓名 專業(yè) 學(xué)院 導(dǎo)師 副導(dǎo)師 選題時(shí)間2015年9月1日中北大學(xué)研究生院2015年9月19日一、立論依據(jù)課題來源、選題依據(jù)和背景情況、課題研究目的、理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值隨著現(xiàn)代化工業(yè)大生產(chǎn)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代化生產(chǎn)過程正朝著大型化，集成化、復(fù)雜化和精細(xì)化的方向發(fā)展。由于生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，系統(tǒng)內(nèi)部的不同部分之間相互關(guān)聯(lián)，相互耦合，如果一處發(fā)生異常狀況不能正常工作，就可能引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)過程不能正常運(yùn)行?，F(xiàn)場(chǎng)工人根據(jù)大量的機(jī)器設(shè)備和計(jì)算機(jī)采集到的數(shù)據(jù)判斷出過程異常情況是很困難的，然而一旦異常的生產(chǎn)情況不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)排除，就很可能導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，有時(shí)甚至爆炸、有毒物質(zhì)泄漏等事故的發(fā)生，不僅給生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且還會(huì)嚴(yán)重威脅著人身安全，甚至對(duì)我們所居住的環(huán)境也會(huì)造成嚴(yán)重的破壞。近年來災(zāi)難性生產(chǎn)事故時(shí)有發(fā)生，如1979年美國三里島核電站發(fā)生泄漏，損失幾十億美元。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及各種智能方法的大量涌現(xiàn)及應(yīng)用，過程監(jiān)測(cè)或故障檢測(cè)和診斷技術(shù)（FaultDetectionandDiagnosis,FDD）得到了飛速的發(fā)展。過程監(jiān)測(cè)的目標(biāo)是通過識(shí)別不正常行為來確保過程成功地按計(jì)劃運(yùn)行。這些信息不僅保持系統(tǒng)操作員和維護(hù)人員不斷了解過程的運(yùn)行狀態(tài)，而且還幫助這些人員做出適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施，以消除過程的不正常行為。其結(jié)果是：預(yù)防事故，保證人身和設(shè)備安全；推動(dòng)設(shè)備維修制度的改革，從定時(shí)維修向預(yù)知維修轉(zhuǎn)化；提高經(jīng)濟(jì)效益。正確的過程監(jiān)測(cè)使停產(chǎn)時(shí)間最小化，設(shè)備運(yùn)行的安全性得以改進(jìn)，生產(chǎn)成本得以減少。由此對(duì)故障檢測(cè)和診斷技術(shù)的研究有著深刻的理論價(jià)值和不容忽視的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義?；诙嘣y(tǒng)計(jì)分析的監(jiān)測(cè)方法不依賴于精確的數(shù)學(xué)模型，充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)就能夠完成生產(chǎn)過程故障監(jiān)測(cè)與診斷。統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)測(cè)方法具有可實(shí)現(xiàn)性強(qiáng)，方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，歷經(jīng)三十年的發(fā)展，取得了一系列矚目的成果，并在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。本課題研究以田納西伊斯曼過程為背景，一方面對(duì)過程故障進(jìn)行了詳細(xì)的分析，另一方面使用PCA和KPCA方法以及ICA和KICA對(duì)幾類故障進(jìn)行了檢測(cè)與診斷的研究，并使用核獨(dú)立元分析與簡(jiǎn)易支持向量機(jī)結(jié)合的方法對(duì)故障進(jìn)行診斷進(jìn)行了詳細(xì)的研究。為進(jìn)一步降低錯(cuò)分率，使用粒子群優(yōu)化簡(jiǎn)易支持向量機(jī)參數(shù)，進(jìn)一步提高模型精度。四、研究基礎(chǔ)1．所需實(shí)驗(yàn)手段、研究條件和實(shí)驗(yàn)條件本課題主要采取理論研究形式，并采用計(jì)算機(jī)仿真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。2．所需經(jīng)費(fèi)，包含經(jīng)費(fèi)來源、開支預(yù)算（工程設(shè)備、材料須填寫名稱、規(guī)格、數(shù)量）所需經(jīng)費(fèi)由導(dǎo)師提供。五、評(píng)審意見導(dǎo)師（或?qū)熃M）對(duì)本課題的評(píng)價(jià)選題有理論意義及使用價(jià)值，閱讀了大量中外文文獻(xiàn)，綜合分析能力較強(qiáng)，明確自己的工作方向。解決問題思路清晰，運(yùn)用知識(shí)合理，采用手段先進(jìn)。按工作計(jì)劃順利進(jìn)行，應(yīng)該可以按期完成論文工作任務(wù)。導(dǎo)師簽名年月日評(píng)審小組組成姓名職稱所在單位簽字組長(zhǎng)成員評(píng)審小組的審查結(jié)論同意開題報(bào)告中的論述及論點(diǎn)，可以按此思路繼續(xù)進(jìn)行工作。