[发明专利]一种基于故障重构的质量相关故障诊断及误报警反馈方法

权利要求书

1.一种基于故障重构的质量相关故障诊断及误报警反馈方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立改进潜结构模型；

S2、基于改进潜结构模型，构建工业过程中故障状态的评判标准；

S3、根据故障状态的评判标准，建立故障库；

S4、基于故障库，对监测故障样本进行故障识别以及误报警反馈；

S5、提取无法识别的监测故障样本的故障子空间，并根据故障子空间更新故障库。

2.根据权利要求1所述的基于故障重构的质量相关故障诊断及误报警反馈方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：

S1.1、采集工业过程中若干输入数据X以及输出数据Y，所述输入数据X的列包括m个变量，其行包括n个采样样本；所述输出数据Y的列包括p个变量，其行包括n个采样样本；

S1.2、设置迭代次数i＝1；

S1.3、随机取出输出数据Y的一列数据u_i，令第一中间系数u_old＝u_i，对数据u_i进行更新，具体为：

|w_i|＝w_i/norm(w_i)

t_i＝X_i|w_i|/|w_i|^T|w_i|

q_i＝Y_it_i/t_i^Tt_i

其中，u_i'表示更新后的数据u_i，Y_i表示经过第i次更新后的输出Y，q_i表示系数向量，T表示转置，X_i表示经过第i次更新后的X_i，t_i表示数据X_i沿模|w_i|投影后的降维数据，|w_i|表示回归向量w_i的模，norm(*)表示求二范数运算；

S1.4、判断||u_old-u_i'||/||u_old||10^-4是否成立，若是，则进入步骤S1.5，否则令i的计数值加一，并返回步骤S1.3；

S1.5、根据数据X_i以及降维数据t_i，获取负载向量p_i为：

S1.6、根据负载向量p_i、系数向量q_i以及降维数据t_i，对数据X_i以及数据Y_i进行更新，具体为：

其中，X_i+1表示更新后的数据X_i，Y_i+1表示更新后的Y_i'；

S1.7、判断迭代次数i是否等于A，若是，则进入步骤S1.8，否则令i的计数值加一，并返回步骤S1.3；

S1.8、将A次更新的降维数据组成得分矩阵T＝(t₁,...,t_A)，将A次更新的回归向量组成权重矩阵W＝(w₁,...,w_A)，将A次更新的负载向量组成负载矩阵P＝(p₁,...,p_A)；

S1.9、根据得分矩阵T、权重矩阵W以及负载矩阵P，建立改进潜结构模型为：

其中，表示质量相关子空间，表示质量无关子空间，T_m表示由X沿P_m降维获取的得分矩阵，P_m表示投影向量，M表示第一系数矩阵；表示可预测空间，其为受X直接影响的信息；表示不可预测空间，其为不受X直接影响的空间；R表示第二系数矩阵，Q表示Y的负载矩阵，表示残差投影向量，Λ_m表示特征值矩阵。