1. PCA 方法的基本理论 1.1 思路概述 PCA 方法是将高维过程数据投影到正交的低维子空间,并 保留主要过程信息。而在几何上,把样本构成的坐标系, 通过某种线性组合旋转到新的坐标空间,新的坐标轴代表了具有最大方差的方向。 1.2 基本理论 假设 X 代表一个包含了m 个传感器的测量样本,每个传感器各有n 个独立采样,构造出测量数据矩阵 ,其中每一列代表一个测量变量,每一行代表一个样本。 (1 )对数据矩阵进行协方差分解,并选择主元的个数,得到如下式子: 其中, 是一个对角阵,也是S 的特征值矩阵,而且其对角线上的元素满足 ;V 是S 的特征向量矩阵,维数为m x m ,P 是V 的前A 列,包含所有主元的信息, 是V 余下的m-A 列,包含非主元信息。(2) 将原数据进行分解,得到主元子空间和残差子空间 对X 进行特征值分解以后,X 可以分解如下: 其中, 被称为主元子空间; 称为残差子空间; 被称为得分矩阵; 被称为 负载矩阵,由S 的前A 个特征向量构成。(3 )故障检测的两个指标或判据A.SPE 统计量B.T2 统计量 (4) 计算贡献率 基于SPE 的贡献图定义如下: