Intelligent Fault Diagnosis and Accommodation Control

سیستم‌های کنترلی شامل اجزای بسیاری مانند مبدل‌ها، حسگرها، محرک‌ها و قطعات مکانیکی هستند. این قطعات باید تحت برخی شرایط خاص کار کنند. با این حال، به دلیل عملیات طولانی مدت یا محیط کار سخت، خواص این دستگاه ها ممکن است به سطح غیر قابل قبولی تنزل یابد و باعث بروز خطاهای منظم تر شود. بنابراین تشخیص خطاها و ارائه کنترل تطبیق خطا که با جایگزین کردن پیکربندی عناصر اضافی، خطای قطعه را جبران می‌کند، ضروری است تا سیستم به طور رضایت‌بخش به کار خود ادامه دهد.

در این کتاب، ما نتیجه چندین سال کار در زمینه تشخیص عیب و کنترل انطباق عیب را ارائه می دهیم. هدف آن روش های تخمین اطلاعات در هنگام بروز خطا است. این کتاب از مدل ساخته شده از کارخانه یا فرآیند برای شناسایی و جداسازی خرابی ها استفاده می کند، برخلاف سخت افزارهای سنتی یا فن آوری های آماری که با خرابی ها سروکار دارند. فناوری‌های یادگیری و طراحی مبتنی بر مدل را برای تشخیص، جداسازی و شناسایی خطا و همچنین کنترل تحمل‌پذیر خطا ارائه می‌دهد. این مدل ها همچنین برای تجزیه و تحلیل شرایط تشخیص پذیری و جداسازی خطا و بحث در مورد پایداری سیستم حلقه بسته استفاده می شوند. در نظر گرفته شده است که فناوری‌های جدید در حوزه تشخیص عیب را گزارش کند که تحلیل خطا و استراتژی‌های کنترل طراحی را برای کاربردهای مختلف پوشش می‌دهد. این کتاب به چهار طرح اصلی می‌پردازد: مدل‌سازی خطاهای محرک یا سنسور. تشخیص و جداسازی خطا؛ شناسایی عیب و کنترل پیکربندی مجدد خطا (انطباق). همچنین مسائل کاربردی در کنترل نظارت بر محرک ها را پوشش می دهد و چندین مطالعه موردی جالب را برای خوانندگان برنامه محور بیشتر ارائه می دهد.

Control systems include many components, such as transducers, sensors, actuators and mechanical parts. These components are required to be operated under some specific conditions. However, due to prolonged operations or harsh operating environment, the properties of these devices may degrade to an unacceptable level, causing more regular fault occurrences. It is therefore necessary to diagnose faults and provide the fault-accommodation control which compensates for the fault of the component by substituting a configuration of redundant elements so that the system continues to operate satisfactorily.

In this book, we present a result of several years of work in the area of fault diagnosis and fault-accommodation control. It aims at information estimate methods when faults occur. The book uses the model built from the plant or process, to detect and isolate failures, in contrast to traditional hardware or statistical technologies dealing with failures. It presents model-based learning and design technologies for fault detection, isolation and identification as well as fault-tolerant control. These models are also used to analyse the fault detectability and isolability conditions and discuss the stability of the closed-loop system. It is intended to report new technologies in the area of fault diagnosis, covering fault analysis and control strategies of design for various applications. The book addresses four main schemes: modelling of actuator or sensor faults; fault detection and isolation; fault identification, and fault reconfiguration (accommodation) control. It also covers application issues in the monitoring control of actuators, providing several interesting case studies for more application-oriented readers.