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过程控制系统的故障检测诊断与容错控制

摘要第1-7页
Abstract第7-13页
1 绪论第13-22页
   ·论文的研究背景与意义第13-14页
   ·过程控制系统的主要特点与现状第14-15页
   ·过程控制系统的故障检测与诊断研究现状第15-17页
   ·过程控制系统的容错控制研究现状第17-20页
   ·课题欲解决的一些问题第20-21页
   ·本文的主要内容第21-22页
2 基于多模型的鲁棒故障诊断与补偿容错控制第22-53页
   ·引言第22页
   ·故障现象的合理描述第22-27页
     ·传感器故障的合理描述第22-24页
     ·执行器故障(阀门故障)的合理描述第24-27页
   ·基于多模型的鲁棒故障检测技术第27-34页
     ·系统的建模第27-28页
     ·残差的生成第28页
     ·残差鲁棒性问题分析第28-33页
     ·闭环系统的鲁棒故障检测技术第33-34页
   ·主动补偿容错控制方法的设计第34-37页
     ·工业系统的基础闭环控制层第34-35页
     ·基于多模型的故障检测诊断与容错控制层第35-36页
     ·人机监督管理层第36-37页
   ·三水箱系统的故障检测诊断与补偿容错控制仿真第37-44页
     ·三水箱系统模型第37-38页
     ·建立三水箱过程的解析模型第38-39页
     ·传感器精度下降故障的检测与容错补偿控制仿真第39-41页
     ·多模式传感器故障的检测与补偿容错控制仿真第41-44页
   ·多重执行器故障(阀门故障)的仿真研究第44-52页
     ·数据的获取第44页
     ·过程解析模型的建立第44页
     ·基于自适应阈值的阀门故障鲁棒检测仿真第44-49页
     ·基于多残差描述的阀门故障诊断仿真第49-51页
     ·阀门故障补偿容错控制仿真第51-52页
   ·本章小结第52-53页
3 基于特征样本核主元分析的过程故障检测与诊断方法第53-67页
   ·引言第53页
   ·核主元分析(Kernel PCA)第53-55页
     ·Kernel PCA算法第53-55页
     ·基于特征样本提取的KPCA第55页
   ·Kernel PCA在线故障检测策略第55-57页
     ·基于T~2和SPE的在线故障检测方法第55-56页
     ·Kernel PCA在线故障检测的步骤第56-57页
   ·基于核函数梯度算法的在线故障诊断策略第57-58页
   ·仿真研究第58-66页
     ·Tennessee Eastman过程第58-59页
     ·仿真数据生成第59-60页
     ·特征样本提取第60页
     ·基于 KPCA的TE在线故障检测仿真结果第60-61页
     ·FS-KPCA在线故障诊断结果第61-66页
   ·本章小结第66-67页
4 基于独立成份分析与支持向量机的复杂过程集成故障诊断方法第67-91页
   ·引言第67页
   ·基于独立成分分析(ICA)的故障检测与诊断方法第67-71页
     ·独立成分分析(ICA)算法第67-68页
     ·ICA在线故障检测方法第68-70页
     ·基于统计贡献度的在线故障诊断方法第70-71页
   ·支持向量机(SVM)的故障分类第71-73页
     ·支持向量机的分类算法第71-72页
     ·多分类的支持向量机算法第72-73页
   ·ICA-SVM的集成故障诊断方法第73-76页
     ·建立ICA模型和故障分类SVM模型(离线训练)第73-74页
     ·ICA-SVM在线实时故障检测与诊断方法第74-76页
   ·实例仿真研究第76-89页
     ·丁二烯普通精馏生产装置第76-78页
     ·监控过程变量和扰动变量分析第78-79页
     ·DA106精馏塔故障检测与诊断仿真研究第79-85页
     ·DA107精馏塔故障检测与诊断仿真研究第85-89页
   ·本章小结第89-91页
5 基于扩展卡尔曼滤波算法的神经网络逆模主动容错控制第91-103页
   ·引言第91页
   ·自适应RBF神经网络模型第91-94页
     ·问题的描述第91页
     ·RBF神经网络模型第91-92页
     ·扩展卡尔曼滤波算法更新模型权值第92-94页
   ·逆模主动容错控制器的设计第94-97页
     ·逆模主动容错控制结构第94-95页
     ·基于RBF网络模型的逆迭代控制算法第95-97页
   ·仿真研究第97-102页
     ·过程建模第97-99页
     ·基于逆模迭代算法的主动容错策略仿真第99-102页
   ·本章小结第102-103页
6 多指标约束下的不确定离散时滞系统满意容错控制第103-119页
   ·引言第103页
   ·不确定离散时滞系统的鲁棒H∞满意容错控制第103-112页
     ·问题描述第103-104页
     ·主要结果与证明第104-110页
     ·仿真算例第110-112页
   ·成本函数指标约束下的满意容错控制第112-117页
     ·问题描述第112-113页
     ·主要结果与证明第113-117页
     ·仿真算例第117页
   ·本章小结第117-119页
7 多指标约束下模糊非线性系统的满意容错控制第119-145页
   ·引言第119页
   ·稳定度、输入和输出指标约束下的满意容错控制第119-125页
     ·问题描述第119-120页
     ·主要结果与证明第120-123页
     ·仿真算例第123-125页
   ·极点、状态方差和H∞指标约束下的满意容错控制第125-130页
     ·问题描述第125-126页
     ·主要结果与证明第126-128页
     ·仿真算例第128-130页
   ·无时滞记忆的非线性模糊时滞系统H∞满意容错控制第130-137页
     ·问题描述第130-131页
     ·主要结果与证明第131-137页
     ·数值算例第137页
   ·含时滞记忆的非线性模糊时滞系统H∞满意容错控制第137-144页
     ·问题描述第138-139页
     ·主要结果与证明第139-142页
     ·仿真算例第142-144页
   ·本章小结第144-145页
8 总结与展望第145-147页
致谢第147-148页
参考文献第148-161页
附录(攻读博士学位期间论文发表和科研项目参与情况)第161-163页

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