1.一种基于隐马尔可夫模型的多工况过程工况辨识方法,其特征在于,包括以下步骤:
11、离线训练阶段,具体为:
111、采集不同工况下的历史数据,建立如式(1)所示的训练数据集,X={Xi},i=1,…,C (1)其中, 为第i种工况下的训练样本,Ni为第i种工况下的样本个数,m为测量变量数目,C为工况总数;
112、各个工况的初始概率分布设置为相等,即为式(2)所示:
113、假设历史数据是有标签的,即获得数据样本对应的工况信息,则利用极大似然估计算法估计隐马尔可夫模型的各个参数,采用式(3)计算工况i向工况j的状态转移概率,其中,Fij表示过程在前一时刻处于工况i且在当前时刻转移至工况j的频数;
114、假设各个工况下的数据服从单一的高斯分布,则第i个工况的样本均值为式(4)所示,其中, 表示第i个工况下的第j个数据样本;
115、第i个工况的样本协方差矩阵为式(5)所示:
116、采用训练好的隐马尔可夫模型 用于对该多工况过程进行建模;
12、在线辨识阶段,具体为:
121、令过程在t-1时刻分属各个工况的概率为P(qt-1=i),采用式(6)计算t时刻的先验概率:
122、结合t时刻的样本xt,采用式(7)根据贝叶斯准则计算后验概率:
123、将(6)式代入(7)式,得到式(8)其中, 为多元高斯概率密度函数,即式(9)
124、根据最大后验概率准则,则t时刻的工况为式(10)所示: