Diagnosis and Fault-Tolerant Control

کنترل تحمل‌پذیر خطا، با هدف کاهش رفتار سیستم‌های خودکار در صورت بروز خطا است. برخلاف واکنش‌های سنتی به خطاهایی که باعث خاموش شدن ناگهانی و از دست دادن دسترسی می‌شوند، تقاضای صنعتی برای افزایش دسترسی و ایمنی را برآورده می‌کند.

این کتاب روش های طراحی و تجزیه و تحلیل مبتنی بر مدل موثر را برای تشخیص خطا و کنترل تحمل خطا ارائه می دهد. مدل‌های معماری و سازه‌ای برای تجزیه و تحلیل انتشار خطا در طول فرآیند، آزمایش تشخیص‌پذیری خطا و یافتن افزونگی‌ها در فرآیند استفاده می‌شوند که می‌تواند برای اطمینان از تحمل خطا استفاده شود. روش‌های طراحی برای سیستم‌های تشخیصی و کنترل‌کننده‌های تحمل‌پذیر خطا برای فرآیندهایی ارائه شده‌اند که توسط مدل‌های تحلیلی، با مدل‌های رویداد گسسته توصیف می‌شوند یا می‌توان با آنها به عنوان سیستم‌های کوانتیزه‌شده برخورد کرد. پنج مطالعه موردی در مورد فرآیندهای آزمایشی، کاربرد روش های ارائه شده را نشان می دهد. نتایج نظری با دو مثال در حال اجرا در سراسر کتاب نشان داده شده است.

این کتاب به دانشجویان مهندسی، مهندسان در صنعت و محققانی که مایل به بررسی انواع رویکردها هستند، می‌پردازد. برای فرآیند تشخیص و کنترل تحمل خطا.

نویسندگان تجربه تدریس گسترده ای با فارغ التحصیلان و دانشجویان دکترا و همچنین کارشناسان صنعتی دارند. بخش هایی از این کتاب در دوره هایی برای این مخاطبان استفاده شده است. نویسندگان مقدمه‌ای کامل با ایده‌های اصلی تشخیص و کنترل تحمل‌پذیر خطا ارائه می‌کنند و برخی از آخرین دستاوردهای تحقیقاتی خود را که همراه با گروه‌های تحقیقاتی خود در همکاری نزدیک در پروژه‌های تحقیقاتی اروپایی به دست آورده‌اند، ارائه می‌کنند.

ویرایش دوم شامل مطالب جدیدی در مورد کنترل قابل تنظیم مجدد، تشخیص سیستم های غیرخطی و تشخیص از راه دور است. نمونه‌های کاربردی با سیستم فرمان توسط سیم و مسیر هوای موتور دیزل گسترش می‌یابند که هر دو شامل نتایج تجربی هستند. یادداشت های کتابشناختی در پایان تمام فصل ها به روز شده است. فصل ها با تمرین هایی به پایان می رسد که در سخنرانی ها استفاده می شود.

Fault-tolerant control aims at a graceful degradation of the behaviour of automated systems in case of faults. It satisfies the industrial demand for enhanced availability and safety, in contrast to traditional reactions to faults that bring about sudden shutdowns and loss of availability.

The book presents effective model-based analysis and design methods for fault diagnosis and fault-tolerant control. Architectural and structural models are used to analyse the propagation of the fault throughout the process, to test the fault detectability and to find the redundancies in the process that can be used to ensure fault tolerance. Design methods for diagnostic systems and fault-tolerant controllers are presented for processes that are described by analytical models, by discrete-event models or that can be dealt with as quantised systems. Five case studies on pilot processes show the applicability of the presented methods. The theoretical results are illustrated by two running examples used throughout the book.

The book addresses engineering students, engineers in industry and researchers who wish to get a survey over the variety of approaches to process diagnosis and fault-tolerant control.

The authors have extensive teaching experience with graduates and PhD students as well as industrial experts. Parts of this book have been used in courses for this audience. The authors give a thorough introduction to the main ideas of diagnosis and fault-tolerant control and present some of their most recent research achievements that they have obtained together with their research groups in a close cooperation within European research projects.

The second edition includes new material about reconfigurable control, diagnosis of nonlinear systems, and remote diagnosis. The application examples are extended by a steering-by-wire system and the air path of a diesel engine, both of which include experimental results. The bibliographical notes at the end of all chapters have been up-dated. The chapters end with exercises to be used in lectures.