改进CCM算法检测外部扰动下系统变量间的时滞和因果关系

发布时间：2017-07-30 21:29

  本文关键词：改进CCM算法检测外部扰动下系统变量间的时滞和因果关系

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【摘要】：在化工过程中,可以通过分析变量间的相互作用和时滞关系,推理故障的传播路径和网络,指出故障的根原因。这对提高过程安全性,增强经济效益具有重要意义,是研究的热点和难点。常见的互相关函数和传递熵等方法,由于只适用于线性或弱非线性系统,或计算量较大,往往无法准确地获得变量间的时滞信息和作用强度,在实际应用中存在不足。近年来,在生态领域研究中提出的交叉收敛映射(CCM)算法,被认为是一种适用于非线性耦合过程因果分析的方法,可适用于耦合变量间时滞关系的检测。但对于带有外部扰动的化工过程,CCM无法根据随时受到扰动的过程数据构造出稳定的嵌入流形,导致了时滞和因果分析失败。而基于CCM进行改进的扰动过滤交叉映射(DFCM)方法,通过分析外部扰动对系统的影响,预先筛选扰动数据,再将过滤后的数据代入交叉映射的计算中。算例表明,这种处理能有效地避免扰动下嵌入流形不稳定的问题,适用于处于扰动下的化工过程,并得到良好的时滞和因果关系分析效果。
【作者单位】： 清华大学化学工程系;
【关键词】： CCM 因果分析 时滞检测 算法 过程系统 安全
【基金】：国家自然科学基金项目(U1462206)~~
【分类号】：TQ02;TP18
【正文快照】： 引言一直以来针对大型复杂系统的因果关系识别和时滞检测都较为困难,尤其是当系统具有非线性特征时。目前已有人从不同角度出发提出了若干方法用于解决过程系统中变量间的因果关系识别和时滞分析。最简单的是互相关函数法(CCF)[1],这一方法通过计算在不同的时滞假设点上的互相

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本文编号：596183