1.一种基于快速核独立成分分析的精馏塔故障检测方法,其特征在于,包括以下步骤:首先,离线建模阶段包括如下所示步骤(1)至步骤(4);
步骤(1):利用精馏塔设备所安装的测量仪表,在精馏塔正常运行状态时采集N个样本数据x步骤(2):对N个样本数据x步骤(3):对N个数据向量步骤(3.1):初始化k=0,j=0,和c=m;
步骤(3.2):根据c均值聚类算法对N个数据向量步骤(3.3):判断是否满足条件j<ε;若是,则设置c=c+5后,返回步骤(3.2);若否,则得到n个聚类中心向量z步骤(4):利用z
步骤(4.1):根据如下所示公式计算核矩阵K∈R其中,δ为核参数,||z
步骤(4.2):根据如下所示公式对核矩阵K进行中心化处理得到矩阵其中,矩阵II
步骤(4.3):求解矩阵
步骤(4.4):根据公式γ步骤(4.5):根据如下所示公式计算核矩阵J∈R其中,i∈{1,2,…,N},b∈{1,2,…,n},步骤(4.6):根据如下所示公式对J实施中心化处理得到上式中,矩阵II
步骤(4.7):将向量w
步骤(4.8):根据如下所示公式更新向量ww
其中,E{}表示计算大括号内向量的均值,函数f(u)=tanh(u)与函数g(u)=sech(u)步骤(4.9):对向量w
步骤(4.10):根据公式步骤(4.11):根据公式A=PW(B步骤(4.12):根据公式Q=diag{SφS步骤(4.13):保留核矩阵K,载荷矩阵A,矩阵φ,和控制上限Q其次,离线建模阶段完成后,即可按照如下所示步骤不间断的对精馏塔实施在线故障检测;
步骤(5):在最新采样时刻t,利用精馏塔设备所安装的测量仪表测量得到由m个采样数据组成的数据向量x步骤(6):根据如下所示公式计算核向量k其中,b∈{1,2,…,n},R步骤(7):根据如下所示公式对核向量k上式中,向量II
步骤(8):根据公式
步骤(9):判断是否满足条件:Q步骤(10):返回步骤(5)继续实施对下一最新采样时刻样本数据的故障检测,若连续3个采样时刻的故障检测指标都不满足步骤(9)中的判断条件,则精馏塔进入故障工况;否则,返回步骤(5)继续实施对下一最新采样时刻的故障检测。