基于MATLAB故障诊断系统设计

沈阳理工大学学士学位论文

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A、B、C进料成分（流4） D的进料温度（流2） C的进料温度（流2） 反应器冷却水的入口温度 冷凝器冷却水的入口温度

反应动态 反应器冷却水阀门 冷凝器冷却水阀门

未知 未知 未知 未知 未知

流4阀门固定在稳态位置

随机变量 随机变量 随机变量 随机变量 随机变量 慢偏移 粘住 粘住 未知 未知 未知 未知 未知 恒定位置

4.2.3 仿真结果

按照以上步骤编写程序，选取数据库0和数据库1的数据运行MATLAB软件进行训练和测试，得出仿真结果图。

训练集和测试集中的数据包含了所有的控制变量和测量变量，除了反应器的搅拌器的搅拌速度，总共有52个观测变量，不包含搅拌速度是因为没有对其进行控制。训练集数据产生时，仿真时间都是25h，仿真开始时没有故障情况，故障是在仿真时间1h的时候引入的，对于每一次所产生的观测数据总数是500，但只有480个观测数据是在一如故障后采集的，即只有480个观测值实际用于实验研究。测试数据运行的仿真时间都是48h。仿真在无故障情况下开始，在仿真时间为8h的时候引入故障，每一次运行所产生的观测数据总数为960，即21个故障的测试数据都是960行52列的数据。

图4-2为训练时的SPE统计图。图4-3为测试时的SPE统计图。图4-4为训练时的

T2统计图。图4-5测试时的T2统计图。图4-6为各主元对样本总方差的贡献率图。统计图图中红线为阈值，超出阈值即为故障数据，在阈值下的数据为正常数据。

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SPE统计图--训练9876543210

0100200300400500600采样次数7008009001000图4.2 SPE统计图—训练

图4.3 SPE统计图—测试

SPE统计图--测试2001801601401201008060402000100200300400500600采样次数7008009001000

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T2统计图--训练7060

50403020100100200300

400500600采样次数27008009001000图4.4 T统计图—训练

T2统计图--测试100014001200

80060040020000100200300

400500600采样次数27008009001000图4.5 T统计图—测试

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第j个变量所有时刻对故障的贡献率2.5x 105SPE贡献图

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1.510.500102030变量个数405060图4.6 SPE贡献率

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