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专利号: 2018112133252
申请人: 宁波大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-04-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于近邻成分分析的故障类型识别方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤(1)从生产过程历史数据库中找到不同故障工况条件下的采样数据,对应组成各参考故障的数据矩阵X1,X2,…,XC,其中 Nc为第c种故障的可用样本数,c=1,

2,…,C,R为实数集, 表示Nc×m维的实数矩阵,m为过程测量变量的个数,C为参考故障类别总数;

步骤(2)采集生产过程处于正常运行工况下的N0个样本数据,组成正常工况训练数据矩阵 并计算矩阵X0中各列向量的均值μ1,μ2,…,μm与标准差δ1,δ2,…,δm;

步骤(3)利用均值μ1,μ2,…,μm与标准差δ1,δ1,…,δm分别标准化处理X0,X1,X2…,XC中对应的各列向量,得到标准化后的数据矩阵 并初始化c=1;

步骤(4)将矩阵 与 合并一个矩阵 并构建类标号向量

其中上标号T为矩阵或向量的转置符号,向量yc中前N0个元素数值全部为0后Nc个元素数值全部等于1;

步骤(5)利用近邻成分分析(NCA)算法优化求解出权重系数向量wc;

步骤(6)将权重系数向量wc中小于10-3的元素全部变成零,得到更新后的权重系数向量那么向量 中不等于0的元素所对应的变量即为第c类参考故障的特征变量;

步骤(7)根据公式 计算得到第c类参考故障数据经特征变量加权后的数据矩阵Fc,其中 表示将向量 中的各元素组成对角矩阵的操作;

步骤(8)判断是否满足条件c<C?若是,则置c=c+1后返回步骤(4);若否,则得到最终的权重系数向量 以及矩阵F1,F2,…,FC;

步骤(9)当在线监测的数据样本x∈R1×m被已有的故障检测系统判别为故障数据后,根据步骤(2)中的均值μ1,μ2,…,μm与标准差δ1,δ2,…,δm标准化处理向量x得到向量步骤(10)根据公式 将向量 分别经 加权处理,对应得到加权向量g1,g2,…,gC;

步骤(11)计算向量g1,g2,…,gC与矩阵F1,F2,…,FC中各行向量的之间的距离,并找出最小距离样本所对应的故障类型,该故障类型即为识别出的故障类型。