基于MCFS-R-Vine Copula的过程故障检测

作     者：魏英鹏 王丽 

作者机构：上海应用技术大学电气与电子工程学院 

出 版 物：《计算机仿真》 (Computer Simulation)

年 卷 期：2023年

学科分类：08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0804[工学-仪器科学与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目（61403256） 

主　　题：过程监控 故障检测 多类特征选择 核密度估计 

摘      要：R-Vine Copula模型因其对复杂高维变量相互关系具有的良好的刻画能力，逐渐在化工过程监控领域得到重视。在以往的R-Vine Copula模型应用中，对于数据变量处理采用两种方法，降维和不降维，但这会破坏数据结构或者增加R-Vine Copula模型构建的成本。基于此，提出一种结合多类特征选择(MCFS)的方法MCFS-RVC，来达到保留数据结构以及降低R-Vine Copula模型构建的成本的目的，并将其应用在化工过程监控领域。对R-Vine Copula模型得到的概率密度函数值进行对数转化，依据核密度估计理论对转化的数值进行密度估计形成相应的概率密度指标poutliers，实现了对非线性非高斯过程故障的实时检测。通过对TE(Tennessee Eastman)过程的仿真，验证了所提出方法的有效性和优越性。