制藥工程中化工模擬技術(shù)的故障診斷試題及答案?一、選擇題1.在化工模擬技術(shù)中,下列哪項不是故障診斷的主要方法?A.機理分析B.數(shù)據(jù)驅(qū)動C.人工智能D.經(jīng)驗判斷答案：D2.下列哪種故障診斷方法適用于非線性系統(tǒng)的故障診斷?A.機理分析B.線性回歸C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)D.主成分分析答案：C3.在化工過程中,下列哪個參數(shù)不屬于故障診斷的關(guān)鍵參數(shù)?A.溫度B.壓力C.流量D.顏色答案：D4.下列哪種故障診斷方法適用于時變系統(tǒng)的故障診斷?A.機理分析B.線性回歸C.遞推最小二乘法D.主成分分析答案：C5.下列哪種故障診斷方法在診斷過程中不需要先驗知識?A.機理分析B.數(shù)據(jù)驅(qū)動C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)D.人工智能答案：B二、填空題6.化工模擬技術(shù)中的故障診斷主要包括______、______和______三個方面。答案:機理分析、數(shù)據(jù)驅(qū)動、人工智能7.故障診斷中的機理分析主要包括______、______和______三個步驟。答案:建立數(shù)學(xué)模型、求解數(shù)學(xué)模型、分析故障原因8.數(shù)據(jù)驅(qū)動故障診斷方法主要包括______、______和______三種。答案:線性回歸、主成分分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)9.在化工過程中,故障診斷的關(guān)鍵參數(shù)包括______、______、______和______。答案:溫度、壓力、流量、濃度10.遞推最小二乘法是一種______的故障診斷方法。答案:時變系統(tǒng)三、判斷題11.機理分析故障診斷方法在診斷過程中需要大量的先驗知識。()答案:正確12.數(shù)據(jù)驅(qū)動故障診斷方法在診斷過程中不需要先驗知識。()答案:正確13.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法適用于線性系統(tǒng)的故障診斷。()答案:錯誤14.主成分分析故障診斷方法適用于非線性系統(tǒng)的故障診斷。()答案:正確15.遞推最小二乘法故障診斷方法適用于時變系統(tǒng)的故障診斷。()答案:正確四、簡答題16.簡述機理分析故障診斷方法的步驟。答案:機理分析故障診斷方法的步驟如下:(1)建立數(shù)學(xué)模型:根據(jù)化工過程的基本原理,建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。（2）求解數(shù)學(xué)模型:通過求解數(shù)學(xué)模型,得到系統(tǒng)在正常狀態(tài)下的參數(shù)值。（3）分析故障原因：通過比較實際參數(shù)值與正常狀態(tài)下的參數(shù)值,分析故障原因。17.簡述數(shù)據(jù)驅(qū)動故障診斷方法的特點。答案:數(shù)據(jù)驅(qū)動故障診斷方法的特點如下:(1)不需要先驗知識：數(shù)據(jù)驅(qū)動方法僅依賴于實際過程數(shù)據(jù),不需要大量的先驗知識。(2）適用于非線性系統(tǒng):數(shù)據(jù)驅(qū)動方法能夠處理非線性系統(tǒng)的故障診斷問題。（3）實時性:數(shù)據(jù)驅(qū)動方法能夠?qū)崟r地檢測和診斷故障。18.簡述遞推最小二乘法故障診斷方法的基本原理。答案:遞推最小二乘法故障診斷方法的基本原理如下:(1)建立系統(tǒng)的狀態(tài)方程和觀測方程。(2）利用遞推最小二乘法求解狀態(tài)方程,得到系統(tǒng)狀態(tài)的最小二乘估計。（3）通過比較實際觀測值與狀態(tài)估計值,判斷系統(tǒng)是否存在故障。五、應(yīng)用題19.某化工過程中,系統(tǒng)正常運行時,溫度T、壓力P、流量F和濃度C四個參數(shù)滿足以下關(guān)系:T=100+2P+3F-4CP=50+2T-3F+5CF=10+3T-2P+4CC=20+T-P+2F現(xiàn)測得實際參數(shù)值為:T=110,P=55,F=15,C=25。請利用機理分析故障診斷方法判斷系統(tǒng)是否存在故障,并分析故障原因。答案:將實際參數(shù)值代入正常狀態(tài)下的方程組,求解得到:T=110,P=55,F=15,C=25實際參數(shù)值與正常狀態(tài)下的參數(shù)值基本一致,說明系統(tǒng)不存在故障。20.某化工過程中,系統(tǒng)正常運行時,溫度T、壓力P、流量F和濃度C四個參數(shù)滿足以下關(guān)系：T=100+2P+3F-4CP=50+2T-3F+5CF=10+3T-2P+4CC=20+T-P+2F現(xiàn)測得實際參數(shù)值為:T=120,P=65,F=20,C=30。請利用數(shù)據(jù)驅(qū)動故障診斷方法判斷系統(tǒng)是否存在故障,并分析故障原因。答案：利用線性回歸方法建立故障診斷模型,得到以下方程：T=105+2P+3F-4CP=55+2T-3F+5CF=12+3T-2P+4CC=25+T-P+2F將實際參數(shù)值代入故障診斷模型,求解得到:T=125,P=70,F=25,C=35實際參數(shù)值與故障診斷模型的估計值相差較大,說明系統(tǒng)存在故障。通過對比實際參數(shù)值與正常