[發明專利]一種基于故障重構的質量相關故障診斷及誤報警反饋方法

在審

• 申請號: 202110333398.0
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113076211A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 胡昌華;孔祥玉;羅家宇;王曉兵;楊治艷
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: G06F11/07
• 分類號: G06F11/07;G06F30/27;G06K9/62
• 代理公司: 西安正華恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 61271
• 代理人: 傅曉

1.一種基于故障重構的質量相關故障診斷及誤報警反饋方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、建立改進潛結構模型；

S2、基于改進潛結構模型，構建工業過程中故障狀態的評判標準；

S3、根據故障狀態的評判標準，建立故障庫；

S4、基于故障庫，對監測故障樣本進行故障識別以及誤報警反饋；

S5、提取無法識別的監測故障樣本的故障子空間，并根據故障子空間更新故障庫。

2.根據權利要求1所述的基于故障重構的質量相關故障診斷及誤報警反饋方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：

S1.1、采集工業過程中若干輸入數據X以及輸出數據Y，所述輸入數據X的列包括m個變量，其行包括n個采樣樣本；所述輸出數據Y的列包括p個變量，其行包括n個采樣樣本；

S1.2、設置迭代次數i＝1；

S1.3、隨機取出輸出數據Y的一列數據u_i，令第一中間系數u_old＝u_i，對數據u_i進行更新，具體為：

|w_i|＝w_i/norm(w_i)

t_i＝X_i|w_i|/|w_i|^T|w_i|

q_i＝Y_it_i/t_i^Tt_i

其中，u_i'表示更新后的數據u_i，Y_i表示經過第i次更新后的輸出Y，q_i表示系數向量，T表示轉置，X_i表示經過第i次更新后的X_i，t_i表示數據X_i沿模|w_i|投影后的降維數據，|w_i|表示回歸向量w_i的模，norm(*)表示求二范數運算；

S1.4、判斷||u_old-u_i'||/||u_old||10^-4是否成立，若是，則進入步驟S1.5，否則令i的計數值加一，并返回步驟S1.3；

S1.5、根據數據X_i以及降維數據t_i，獲取負載向量p_i為：

S1.6、根據負載向量p_i、系數向量q_i以及降維數據t_i，對數據X_i以及數據Y_i進行更新，具體為：

其中，X_i+1表示更新后的數據X_i，Y_i+1表示更新后的Y_i'；

S1.7、判斷迭代次數i是否等于A，若是，則進入步驟S1.8，否則令i的計數值加一，并返回步驟S1.3；

S1.8、將A次更新的降維數據組成得分矩陣T＝(t₁,...,t_A)，將A次更新的回歸向量組成權重矩陣W＝(w₁,...,w_A)，將A次更新的負載向量組成負載矩陣P＝(p₁,...,p_A)；

S1.9、根據得分矩陣T、權重矩陣W以及負載矩陣P，建立改進潛結構模型為：

其中，表示質量相關子空間，表示質量無關子空間，T_m表示由X沿P_m降維獲取的得分矩陣，P_m表示投影向量，M表示第一系數矩陣；表示可預測空間，其為受X直接影響的信息；表示不可預測空間，其為不受X直接影響的空間；R表示第二系數矩陣，Q表示Y的負載矩陣，表示殘差投影向量，Λ_m表示特征值矩陣。