Optymalne strategie obserwacji w detekcji uszkodzeń układów o parametrach rozłożonych

• Autorzy: Patan M. , Uciński D. , Baranowski P.

Warianty tytułu

EN

Optimal observation strategics for fault detection in distributed parameter systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono problem optymalizacji trajektorii ruchomych czujników pomiarowych w sposób zapewniający maksymalną moc testu weryfikującego prostą hipotezę parametryczną dotyczącą nominalnych wartości parametrów charakteryzujących normalny stan pracy układu o parametrach rozłożonych zdefiniowany w zadanym obszarze przestrzennym. Opracowane podejście polega na sformułowaniu problemu optymalizacji trajektorii ruchu czujników w kategoriach zadania sterowania optymalnego, a następnie jego efektywnym rozwiązaniu w oparciu o istniejące pakiety numeryczne. Zaprezentowano ogólny schemat takiego podejścia prowadzącego do maksymalizacji wiarygodności detekcji oraz dokonano jego weryfikacji w oparciu o przykład numeryczny dotyczący problemu adwekeji-dyfuzji.

EN

The problem under consideration is to determine the optimal strategics of observation taken with movable sensors in such a way as to maximize the power of a simple parametric hypothesis test, which verifies the nominal state of the considered distributed system specified on a given multi-dimensional spatial domain. The optimal trajectiores of sensors movements are determined based on the D_s-optimality criterion defined on the respective Fisher Information Matrix. The proposed approach consists in reformulating the problem of sensor trajectory design as an optimal control one and its effective solution with the use of some existing numerical packages. In this work, a general scheme of such an approach leading to Maximization of the fault detection efficiency in distributed-parameter systems is delineated and tested via computer simulations regarding an advection-diffusion problem.

Słowa kluczowe

PL

detekcja uszkodzeń; układy o czasoprzestrzennej dynamice; czujniki ruchome; testowanie hipotez

EN

distributed-parameter systems; fault detection; hypothesis testing; moving observations

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 51, nr 9 bis
• Strony: 71--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wzory

Twórcy

autor

Patan M.

• Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych

autor

Uciński D.

• Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych

autor

Baranowski P.

• Uniwersytet Zielonogórski, Centrum Komputerowe

Bibliografia

• [1] Basseville M., Nikiforov L, Detection of Abrupt Changes. Prentice-Hall. New York, 1993.
• [2] Chen J., Patton J. R., Robust Model-Based Fault Diagnosis for Dynamic Systems. Kluwer Academic Publishers, Berlin, 1999.
• [3] Chiang L. H., Russet E. L, Braatz R. D., Fault Detection and Diagnosis in Industrial Systems. Springer, London, 2001.
• [4] Goodwin G. C, Payne R. L., Dynamic System Identification. Experiment Design and Data Analysis. Mathematics in Science and Engineering. Academic Press, New York, 1977.
• [5] Korbicz J., Kościelny J. M., Kowalczuk Z., Cholewa W., Fault Diagnosis. Models, Artificial Intelligence, Applications. Springer Vcrlag, Berlin Heidelberg, 2004.
• [6] Kubrusly C. S., Malebranche H., Sensors and controllers location in distributed systems-A survey. Automatica, Vol. 21 (2), p. 117-128, 1985.
• [7] Patan M., Optimal Observation Strategies for Parameter Estimation of Distributed Systems. Technical University Press. Zielona Góra, 2004.
• [8] Schwartz A. L., Theory and Implementation of Numerical Methods Based on Rtinge-Kutta Integration for Solving Optimal Control Problems, Ph. D Thesis, University of California, Berkeley, 1996.
• [9] Uciński D., Optimal sensor location for parameter estimation of distributed processes. International Journal of Control, Vol. 73 (13), p. 1235-1248, 2000.
• [10] Uciński D., O optymalnym planowaniu eksperymentu w diagnostyce procesów. Konferencja N-T Diagnostyka Procesów Przemysłowych DPP'03, s. 207-212, Władysławowo, 2003.
• [11] Uciński D., Optimal Measurement Methods for Distributed Parameter System Identification. CRC Press. Boca Raton, 2004.
• [12] van de Wal, M., de Jager B., A review of methods for input/output selection. Automatica, Vol. 37, p. 487-510, 2001.

Uwagi

Praca powstała w ramach grantu KBN nr 3 T11C03527 pt. Równoległe i rozproszone metody planowania eksperymentów optymalnych