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基于KPCA法的定风量空调系统传感器故障诊断

作　者: 杨亚伟
导　师: 李冬辉
学　校: 天津大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 故障诊断空调系统核主元分析法传感器
分类号: TB657.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 133次
引　用: 1次
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内容摘要

传感器故障是空调系统中的典型故障之一。故障传感器的信号将会使空调系统做出错误的决策,从而引起能源的浪费和室内环境质量的下降,因此,进行空调系统传感器故障诊断有重要意义。总结国内外已有的空调系统传感器故障诊断方法,并分析这些方法的优缺点。将核主元分析法与主元分析方法进行对比,重点分析核主元分析法用于非线性系统的优势。针对空调系统中多变量间的非线性关系,提出基于核主元分析的空调系统传感器故障诊断方法。对定风量空调系统中的能量平衡关系与焓值进行分析,在此基础之上,建立核主元分析模型,并设计基于核主元分析法的定风量空调系统传感器故障诊断的整体方案。分析空调系统传感器的故障类型,深入研究定风量空调系统传感器的偏差、漂移、完全和精度等级下降故障特性。针对这四种典型故障,并利用天津博物馆楼宇控制系统正常状态下的运行数据,分别对基于核主元分析法与主元分析法的故障检测能力进行仿真研究。由仿真结果的对比可以看出,核主元分析法可以比主元分析法更有效地检测到空调系统中传感器的故障。并利用基于核主元分析的贡献图法进行故障识别,仿真实验证明,该方法有良好的故障识别效果。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-14
  1.1 空调系统传感器故障诊断意义  7-8
  1.2 故障检测与诊断方法  8-12
  1.3 本课题研究目的及主要内容  12-14
第二章定风量空调系统描述与其传感器故障诊断方法的选取  14-19
  2.1 定风量空调系统描述  14-15
  2.2 空调系统传感器故障诊断方法的对比与选取  15-19
第三章核主元分析法的基本理论  19-24
  3.1 核主元分析法概述  19-20
  3.2 主元分析法的基本思想和数学推导  20-21
  3.3 核主元分析法的基本算法  21-24
    3.3.1 基于核主元分析的特征提取  21-22
    3.3.2 核主元分析的归一化  22-24
第四章定风量空调系统传感器故障诊断  24-36
  4.1 空调系统中传感器的故障类型及特性描述  24-26
  4.2 定风量空调系统中的能量关系分析  26-29
  4.3 基于核主元分析法的故障诊断  29-36
    4.3.1 核主元分析模型的建立  29-32
    4.3.2 故障检测  32-34
    4.3.3 故障识别  34-36
第五章定风量空调系统传感器故障诊断的仿真研究  36-64
  5.1 样本数据的采集和预处理及核主元分析模型的确定  36-37
  5.2 主成分数的选取  37-38
  5.3 核主元分析法的故障诊断能力验证  38-64
    5.3.1 温度传感器故障诊断  38-50
    5.3.2 湿度传感器故障诊断  50-64
第六章总结  64-65
参考文献  65-69
发表论文和科研情况说明  69-70
致谢  70

基于KPCA法的定风量空调系统传感器故障诊断

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