Subiecte TDS

I. 1. Desenati si explicati schema detectiei defectelor bazata pe modelele procesului

2. Intocmiti o astfel de schema pentru procesul din proiectul vostru dand detalii specifice pentru modelul procesului, traductoare, marimi ale procesului.

Detecţia şi diagnosticarea defectelor la un sistem de alimentare cu apă

Modelul procesului este compus din 4 parti :- vectorul controlat al motorului de inducție - subsistemul mecanic - pompa hidraulica - conducte hidraulice Marimile procesului :

-intensitatea -cuplul motorului-debitul(volumul de apa)- viteza de rotaţie a pompei

II. 1. Prezentati teoria de la subiectul “Descrierea defectului prin modele cu erori” (cap. 2.1 - Fault Description)

Pentru un sistem multivariabil liniar, in timp discret cu marimile de intrare u E Rn si marimile de iesire y E Rn MM-ISI in forma canonica, fara erori, marimi pertrubatoare si zgomot este:x(t+1)=Ax(t)+Bu(t)y(t)=Cx(t)+Du(t)xE Rn = vectorul marimilor de stare t-timpulA-Matricea sistemului B-Matricea de intrare C-Matricea de iesire D-Matricea de stare

Erorile care pot fi modelate ca si modificari necunoscute in semnale in sistem sunt numite erori de adunare (aditivi) . Acestea includ:-defecte de servomotoare : du(t) lipire a supapei-defecte de senzori dy(t) : termocuplu corodat-cateva defecte de proces dup(t) : o scurgere dintr-o conducta care contine lichide u0(t) si y0(t) = valorile iesirii si intrarii observateu0(t) = u(t) + Δu(t)y0(t) = y(t) + Δy(t)Includem si perturbatiile si zgomotul : d(t) – perturbatiaZgomote – de la servomotor δu(t) -de la sensor δy(t)

-de la proces δup(t)u0(t)= u(t) + Δu(t) + δu(t)y0(t) = y(t) + Δy(t) + δu(t)

2. Dati un exemplu de model conform acestei teorii cu eroare pentru procesul vostru din proiect precizand momentul erorii, locul si scenariul desfasurarii

Defectul şi modelarea acestuia + GRAFIC

Locul unde are loc defectul : defectul ales constă în pierderea vaselinei din interiorul rulmenţilor motorului (leakage) care de aplica in subsistemul mecanic

Tipul defectului : defect parametric Momentul la care are loc defectul : t=4 sec rezultatul este creşterea forţei de frecare din interiorul rulmentului această creştere a fost simulată prin introducerea unui cuplu rezistiv modelarea defectului presupune adăugarea unei rampe limitate superior

III. 1. Prezentati la alegere una dintre metodele de detectie a erorilor prezentate in carte (estimarea parametrilor sau relatii de paritate)

Metoda bazată pe relaţii de paritate verifică consistenţa ecuaţiilor matematice ale sistemului în raport cu măsurătorile. Relaţiile de paritate sunt supuse unei transformări dinamice liniare, cu reziduurile transformate folosite pentru a depista şi a izola erorile.

Figura prezinta doua clasificari are unui process liniar.Pentru a explica metoda se considera o marime de intrare si o marime de iesire.Procesul este descris de functia de transfer:

Si modelul procesului de :

Modelul se considera a fi cunoscut si are cunoscuti, parametrii ficsi, ca :

Unde : descrie eroarea modelului.

Rezidul poate fi acum format de catre eroarea de iesire sau eroarea polimoniala.

Pentru eroarea de iesire, rezidul devine:

Rezidul este 0 pentru potrivirea procesului si a modelului, fara zgomot si defectele aditive si .De obicei , prezinta deviatii depinzand de eroarea modelului si de zgomotul

n si de excitatia semnalului de intrare u.In acest caz, al defectelor aditive, schimbarile rezidului sunt identice cu defectul de iesire si filtrate de procesu G ,pentru defectul de intrare

Eroarea polimoniala:

Daca modelul si procesul se protrivesc, rezidul devine :

Defectul aditiv de intrare este filtrate de modelul polinomial (s) si defectul aditivide iesire de modelul polynomial (s).

(10.4) si (10.5) sunt ecuatii de paritate, iar si r sunt numite reziduri primare.

Rezidul procesului cu marime de intrare si de iesire considerat este in ambele cazuri influentat de dectele de intrare si iesire, de zgmotul si de eroare modelului(model errors) si si o separere nu este posibila de obicei. Dar, situatia se imbunatateste daca mai multe masuratori sunt disponibile, ca de exemplu, un process MIMO.

2. Aplicati metoda de la pct III.1. in cadrul procesului din proiect detaliind ecuatia din teoria generala pentru cazul concret

Prin aplicarea relaţiilor de paritate şi verificarea diferenţelor dintre procesul fără defect şi cel cu defect s-au combinat cele 2 procese într-unul singur pentru calculul rezidurilor înainte şi după aplicarea defectului:

- Pentru calculul reziduului intensităţii înainte de apariţia defectului se foloseşte următoarea ecuaţie: r 1(t) = iS(t) – iSdef(t)

- Pentru calculul reziduului cuplului dupa apariţia defectului se foloseşte următoarea ecuaţie: r 2(t) = ω(t) – ωdef(t)

- Pentru calculul reziduului debitului după apariţia defectului se foloseşte următoarea ecuaţie: r 3(t) = V(t) – Vdef(t)

S-au calculat reziduurile fiecărei mărimi care intervine în proces şi s-au trasat grafic caracteristicile acestora dovedind astfel importanţa relaţiilor de paritate. S-a observat ca inainte de locul aplicarii defectului procesul avea o comportare normala , iar dupa aplicarea defectului se observa o anomalie a procesului. S-a demonstrat că metoda relațiilor de paritate poate detecta apariţia unui defect în sistem.

IV. 1. a) Prezentati principiul arborelor de defecte. b)Prezentati diagnosticarea defectelor bazata pe intervale de

timp cu evenimente discreteArborele de defect

Arborele de defect este stabilit ca un instrument logic pt vizualizarea si realizarea in mobilitate si diagnoza reprezentarea relatiilor binare. Arata grafic situatia unui defect in partea de sus , iar simptomele si conditiile in partea de jos.

Elemetele arborelui sunt : conexiuni logice , evenimente si simptome.Arborele de defect este de obicei, important în prima faza de proiectare de

sistem, în identificarea subsistemelor critice care contribuie cel mai mult la probabilitatea sistemului la esec.

Diagnosticarea defectelor bazata pe intervale de timp

In cazul în care intervalele de timp pentru comportament nominal se presupun a fi foarte mari, atunci aceeași informație este dobândită și cu evenimentele discrete ale semnalelor măsurate, dar legate între ele.

De asemenea, informațiile care se obțin suplimentar cu intervalele de timp depind de comportamentul timp sau dinamica componentelor, care nu este considerată prin observarea doar amplitudinea evenimentelor discrete.

Prin urmare, defectele care influențează dinamica componentelor sunt suplimentar incluse de intervale de timp de observare.

2. Prezentati ca si exemplu de diagnoza pe cazul din proiectul vostru