1、基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計特性的HVAC系統(tǒng)故障檢測方法研究ResearchofFaultDetectionMethodsinHVACSystemBasedonDatastatisticscharacteristics學科專業(yè)：控制科學與工程研究生：馮中艷指導教師：李冬輝教授天津大學電氣與自動化工程學院二零一五年十二月一令一血=中T一月摘要我國目前現(xiàn)有暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗巨大，而暖通空調(diào)系統(tǒng)中能源的浪費很大程度上是因為系統(tǒng)發(fā)生故障不能及時診斷引起的，因

2、此及時有效地辨識診斷出故障所在是保證系統(tǒng)性能和節(jié)能減耗的關(guān)鍵。暖通空調(diào)系統(tǒng)故障檢測有參數(shù)漂移，多模式轉(zhuǎn)換、既有故障和漸進故障難以檢測等難點問題，然而傳統(tǒng)的故障檢測方法無法同時解決這些問題。本文考慮到暖通空調(diào)系統(tǒng)含有大量相似單元的特點，采用了一種基于相似單元參數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計特性的故障檢測方法，將同模態(tài)下的單元統(tǒng)計特性進行比較根據(jù)特性的變化診斷單元是否發(fā)生故障。文中引入了一類特殊的混雜系統(tǒng)數(shù)學模型來描述這種多單元系統(tǒng)，通過基于粒子濾波的多模濾波

3、方法得到各單元的狀態(tài)估計。然后根據(jù)狀態(tài)估計值建立共有高斯混合分布，并采用混合聚類算法估計共有高斯分布中的未知參數(shù)。這里的混合聚類算法在傳統(tǒng)EM聚類算法基礎(chǔ)上引入粒度計算提高迭代速度，加入競爭獎罰因子解決聚類個數(shù)未知的無序數(shù)據(jù)的聚類。然后將各單元參數(shù)映射到這個含有共有參數(shù)的聚類空間，進而得到每個單元的運行模態(tài)。最后對工作在相同運行模式下的單元的統(tǒng)計特性采用基于序貫概率比判決的殘差卡方檢驗方法對各單元進行故障檢測，并用操作者接受曲線對故障檢