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学兔兔 第33卷 第4期 仪 器 仪 表 学 报 V01．33 No．4 2012年4月 Chinese Journal of Scientific Instrument Apr．2012 基于相对变换PLS的故障检测方法木 石怀涛 ，刘建昌 ，张 羽 ，李 龙 (1东北大学信息科学与工程学院 沈阳 110819；2东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室 沈阳 110819) 摘 要：针对偏最小二乘方法(partial least squares，PLS)在无量纲标准化处理后导致的特征值大小近似相等，难以获得代表性 的潜变量等问题，提出了一种基于相对变换PLS(relative—transformation PLS，RTPLS)的故障检测方法。该方法引入马氏距离相 对变换理论，通过计算采样数据之间的马氏距离，将原始空间数据变换到相对空间。然后在相对空间进行PLS分解，提取有代 表性的潜变量，建立故障检测模型，实现采样数据的在线检测。通过对TE(Tennessee Eastman)过程故障和轧钢机系统力传感 器故障的仿真实验验证了所提出方法的有效性和实用性。理论分析和仿真实验均表明，基于RTPLS的故障检测方法能有效地 消除量纲的影响，提取具有更大的变化度和代表性的隐变量，增加故障检测的精度和实时性。 关键词：故障检测；无量纲标准化；相对变换偏最小二乘；马氏距离；TE过程故障；力传感器故障 中图分类号：TP277 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：510．8010 Fault detection method based on relative-transformation partial least squares Shi Huaitao ，Liu Jianehang ，Zhang Yu ，Li Long (J College ofInformation Science and Engineering，Northeastern University，Shenyang 110819，China； 2 State Key Laboratory ofIntegrated Automationfor Process Industries，Northeastern University，Shenyang 110819，China) Abstract：Aiming at the problems that the eigenvalues are approximately equal and the representative latent variables can not be extracted effectively after dimensionless standardization processing in partial least squares method(PLS)， a fault detection method based on relative-transformation PLS(RTPLS)is proposed．The method introduces the rela— tive transform ation scheme based on Mahalanobis distance．Firstly，the RTPLS approach transfers the original data space into relative space through computing the Mahalanobis distance between sample data．Secondly，PLS approach is used to decompose the data in the relati