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Sommaire
4.1 Introduction 35
4.2 Description du processus 36
4.3 Identification du modèle Kernel PCA
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4.4 Détection et localisation de défauts
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4.1 Introduction
Tennesse Estman Challenge Process a
étépubliépar le Tennessee Estman Compagnie (Downs et
Vogel, 1993) comme une simulation du processus pour la recherche acadmique. Le
simulateur du processus chimique (TECP), considérécomme une
installation pilote de l'industrie chimique, il est largement utilisépar
la communautéscientifique pour évaluer les performances des
algorithmes de commande et de diagnostic. Le TECP est un réacteur
chimique multi-variable non linéaire, de grande dimension. Ce processus
fournit les produits chimiques finis G et H à partir de quatre
réactifs A, C, D et E. L'installation possède 7 modes de
fonctionnement opératoire, 41 variables mesurées et 12 variables
manipulées, il existe en plus 20 perturbations IDV1 à IDV20 qui
peuvent être simulées pour perturber le fonctionnement. Le TECP
offre une opportunitépour les études qui concernent la commande,
la détection et le diagnostic des défauts. Un diagramme
simplifiédu processus est montrédans la (Fig 4.1). Les 41
variables mesurésont un mélange de continu et discret et de
dynamiques rapides et lentes incluent le niveau, pression, température,
courant et indicateurs de la composition (des variables qui sont mesurés
d'une façon continue (chaque seconde) et d'autres avec une
pèriode d'échantillonnage T ), tel que 22 variables sont
continues et le reste 19 variables sont les mesures des concentration de
l'alimentation du réacteur, gaze purgéavec différentes
fréquences d'échantillonnage 6 ou 15 minutes. Chaque mesure est
corrompue par un bruit additif, les propriétés statistiques du
bruit sont inconnues. Dans notre cas on a choisis 20 variables parmi 41, qui
sont mesurées d'une façon continue (chaque seconde). La liste de
ces variables est montrédans (Fig 4.2)
Description du processus Application
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4.2 Description du processus
Figure 4.1 - la description du processus
Figure 4.2 - La description des variables mesurées
Description du processus Application
Pour bien illustrer ces variables on va présenter
quelques unes sur la (Fig 4.4). Ces figures représentent
l'évolution des mesures des capteurs de température, pression et
niveau du réacteur et séparateur de produits pendant 10 heurs de
mesures avec une pèriode d'échantillonnage T = 1 seconde.
Figure 4.3 - Les variables mesurées pour la
simulation
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Figure 4.4 - Simulateur Tennessee Estman Challange Process
Identification du modèle Kernel PCA Application
4.3 Identification du modèle Kernel PCA
Dans cette partie on va appliquer l'ACP à noyau sur ces
20 variables qui sont mesurées de façon continue. Les sets de
données (entrainement et test) sont généréà
partir du simulateur (TECP). Le choix du nombre de composantes principales est
important, on utilisera le critère PCV à 95% tel que : on prend
les composantes dont la somme de leurs valeurs propres dépasse 95% de la
somme de toutes les valeurs propres. Ainsi qu'un u approprié, on abouti
à un nombre de composantes principales l = 7
Remarque : Dans
l'intègralitédes figures de localisation ainsi que
détection, les SPE, T2 ont
étédivisépar leurs seuils respectives, ainsi que pour les
seuils (prennent la valeur 1).
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