刮膜式分子蒸馏过程的故障检测及混沌系统控制方法研究

发布时间：2022-07-13 10:56

　　刮膜式分子蒸馏器作为目前应用最广泛的分子蒸馏蒸发器,由于其复杂的物理、化学反应及物质能量的转换与传递,使得整个生产系统具备非线性、强耦合、大滞后、不确定性等特点,因此无法建立准确的数学模型。目前,大多是由生产人员凭经验操作刮膜蒸发过程中的工艺参数,因此难以保证生产过程的持续平稳运行。当发生故障时会导致工艺参数波动较大,影响产品的纯度和得率,若不及时处理故障甚至会造成重大事故的发生。为了保证生产过程安全运行,必须快速监测出工况异常或者故障,从而提高系统的可靠性和安全性。针对以上问题,本文做出了以下研究:首先,采用主元分析法（Principal Component Analysis,PCA）进行故障检测,通过将过程数据投影到主元和残差两个子空间,建立相应的T~2和Q统计量来判断过程的运行状况。针对主元个数作为监测模型的唯一结构参数决定了故障检测的准确性问题,采用故障信噪比（Fault Signal Noise Ratio,Fault SNR）进行最优主元个数的选取,并将其应用到刮膜蒸发过程进行故障检测。通过与传统的累计方差贾献率（Cumulative Percent Variance,CP... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 故障诊断的必要性
        1.1.2 本课题的研究意义
    1.2 故障诊断方法的国内外研究现状
        1.2.1 过程监控的内容
        1.2.2 故障诊断方法的国内外研究现状
    1.3 无刷直流电机混沌控制技术的国内外研究现状
    1.4 本文主要内容及章节安排
第2章 基于主元分析法的刮膜蒸发过程故障检测
    2.1 刮膜式分子蒸馏过程简介
        2.1.1 分子蒸馏技术原理
        2.1.2 分子蒸馏系统主要组成部分
        2.1.3 刮膜蒸发过程的工艺参数
    2.2 主元分析法的基本原理
        2.2.1 主元分析的基本思想
        2.2.2 主元分析的监测模型
        2.2.3 主元分析的故障检测
    2.3 主元个数的选取方法
        2.3.1 传统主元个数的选取方法
        2.3.2 故障信噪比确定模型
    2.4 基于主元分析的故障检测过程
    2.5 仿真实验对比分析
    2.6 本章小结
第3章 改进主元分析法的刮膜蒸发过程故障检测
    3.1 改进主元分析法
    3.2 故障的可检测性分析
        3.2.1 可检测性的必要条件
        3.2.2 可检测性的充分条件
    3.3 改进主元分析的故障检测过程
    3.4 仿真实验对比分析
        3.4.1 工况参数变化的研究
        3.4.2 微小故障的研究
    3.5 本章小结
第4章 刮膜电机混沌系统的非线性控制方法
    4.1 无刷直流电机的混沌特性分析
        4.1.1 无刷直流电机的数学模型
        4.1.2 混沌的重要特征
    4.2 基于延时控制器的无刷直流电机混沌控制
        4.2.2 延时控制器的设计
        4.2.3 监督开关延时估计控制器的设计
        4.2.4 仿真实验
    4.3 基于SFNN的无刷直流电机混沌同步
        4.3.1 SFNN的基本原理
        4.3.2 设计SFNN辨识器和鲁棒控制器
        4.3.3 仿真实验
    4.4 本章小结
第5章 结论
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：3659916