基于多分類器決策融合的故障檢測與診斷及GUI平臺設計.pdf

1、近年來，由于工業(yè)生產的安全和質量要求，過程監(jiān)測已經成為一個重要的研究領域，進而出現了越來越多的、有效且實用的故障檢測和識別方法，不過這些單個的方法大都基于一定的條件假設，也就意味著，一種方法在一些條件下能有很好的性能而在另一些狀態(tài)下就有可能表現不佳。因此，本文針對單一方法的局限性，主要應對具有線性、非線性和非高斯過程特征的情況，提出了集成多個檢測方法的決策融合系統，包括“所有決策”融合系統和“選擇決策”融合系統;并介紹了它們的基本思想、

2、相關算法和實現，以及相應的GUI平臺設計。具體包括:
　　(1)為了提高整個系統的多樣性，利用重采樣技術對原始數據進行處理，篩選出包含更多有效信息的數據，以提高數據的多樣性;并選擇可以處理非線性、非高斯、線性等不同過程特征的分類器，使得算法在應對具有該類特點的數據時，能獲得比較好的分類性能，同時為后續(xù)的決策融合提供強的多樣性。最后通過實驗驗證了多樣性處理的有效性。
　　(2)提出了一種基于Dempster-Shafer證據理

3、論的“所有決策”融合系統，用于工業(yè)故障檢測和診斷;此外，提出一個新的衡量分類器相關程度的指標，即相關系數指數，它由分類器的分類性能參數計算所得，用來衡量各分類器的線性相關性;最后基于新的相關系數指數，提出一種“選擇決策”融合系統框架，它在所有決策融合系統的基礎上，通過過濾相關性大的其他分類器，保留最初識別故障的分類器決策參與融合。通過在Tennessee Eastman平臺上進行仿真實驗，驗證了兩種融合框架的優(yōu)越性:減小延遲診斷時間，提

4、高診斷準確率。
　　(3)在MATLAB的GUI平臺上，開發(fā)了一個基于本文算法框架的過程監(jiān)測平臺，可以實現在線的故障監(jiān)測和診斷，并對故障信息給予聲音和燈光的報警。它相當于一個集成在人機接口主機上的客戶端程序，同時將包含故障檢測算法的模型庫、監(jiān)控模塊、預處理模塊全部整合在平臺內部，并利用Access數據庫系統統一管理歷史數據和系統信息。經過測試表明，該平臺界面友好，通用性及擴展性較強。
　　最后，對全文進行總結，并對后續(xù)展望給