基于粗糙集的復(fù)雜工業(yè)過程故障診斷研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)代復(fù)雜工業(yè)系統(tǒng)中,存在過程高度非線性、狀態(tài)變量維數(shù)高、診斷信號(hào)粗糙而不完整、各部分強(qiáng)相互關(guān)聯(lián)、離散與連續(xù)過程共存等特性,傳統(tǒng)的工業(yè)過程故障診斷技術(shù)大多基于精確的數(shù)學(xué)模型,適用于已知過程機(jī)理和特性的工業(yè)系統(tǒng)。而在實(shí)際復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)過程中,技術(shù)工人在對(duì)過程機(jī)理和數(shù)學(xué)模型了解甚少的情況下通過觀察和經(jīng)驗(yàn)總結(jié),仍然能夠?qū)I(yè)過程進(jìn)行良好的手動(dòng)控制和實(shí)時(shí)的故障診斷,因此我們完全可以采用機(jī)器學(xué)習(xí)的智能方法模擬人的這種通過觀察學(xué)習(xí)進(jìn)行控制的能力。粗糙集

2、理論是一種新的處理不確定不完整性知識(shí)的數(shù)學(xué)工具,其優(yōu)勢在于不需要提供問題所需處理的數(shù)據(jù)集合之外的先驗(yàn)信息,通過對(duì)知識(shí)的簡化和依賴性分析,完全由已知數(shù)據(jù)導(dǎo)出決策規(guī)則。粗糙集信息系統(tǒng)是一個(gè)基于規(guī)則的知識(shí)系統(tǒng),不需要對(duì)過程進(jìn)行精確的數(shù)學(xué)描述,而是對(duì)過程進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。粗糙集理論為基于知識(shí)的故障診斷提供了理論基礎(chǔ)和研究思路。本文正是結(jié)合粗糙集理論和復(fù)雜工業(yè)過程特點(diǎn)進(jìn)行的研究,應(yīng)用粗糙集進(jìn)行復(fù)雜工業(yè)過程故障診斷。首先在分析復(fù)雜工業(yè)過程固有特點(diǎn)和貪心

3、算法的基礎(chǔ)上,使用了基于貪心算法和屬性值區(qū)間概率相結(jié)合的混合決策表離散化方法,其次根據(jù)決策表信息系統(tǒng)的分明矩陣及序貫思想,使用了序貫屬性約簡算法及增量式屬性約簡算法,最后利用上述的離散化方法和屬性約簡方法,結(jié)合粗糙集理論能自動(dòng)獲取工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的狀態(tài)故障知識(shí)的特點(diǎn),給出了一種基于粗糙集理論的故障診斷方法。由于充分考慮了復(fù)雜工業(yè)過程的固有特點(diǎn),本文算法解決了經(jīng)典粗糙集理論在處理連續(xù)、離散混合屬性決策表離散化時(shí)規(guī)則數(shù)多、準(zhǔn)確率低的問題,避免