Rozmyte algorytmy diagnostyki układów sterowania procesami przemysłowymi - Przykład laboratoryjny

• Autorzy: Kowalczuk Z. , Orzechowski G.

Warianty tytułu

EN

Diagnosis of industrial process control systems based on fuzzy algorithms

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy prezentuje się przykład zastosowania algorytmów detekcji usterek opartych na modelach rozmytych w systemie diagnostyki układu laboratoryjnego trzech połączonych zbiorników. Pomimo prostoty realizowanej koncepcji układowej, system ten jest przykładem często występującego w praktyce złożonego procesu przemysłowego. W przeprowadzonych badaniach do oceny stanu procesu oraz realizacji zadań diagnostycznych wykorzystuje się matematyczny opis układu zbiorników w postaci modelu nieliniowego oraz modelu rozmytego zlinearyzowanego (Takagi-Sugeno). Oba podejścia do modelowania porównuje się pod względem złożoności obliczeniowej oraz osiągalnej dokładności, a następnie ilustruje możliwości ich wykorzystania w procesie detekcji i lokalizacji typowych usterek powstających w układzie sterowania rozważanym procesem. W badaniach symulacyjnych ilustrujących efektywność realizowanej procedury detekcji usterek funkcję obiektu pełni zidentyfikowany model nieliniowy (wraz z symulowanymi uszkodzeniami), zaś opracowany model rozmyty stanowi podstawę analitycznej redundancji (system odniesienia) wykorzystywanej w procesie bieżącej diagnostyki analizowanego układu laboratoryjnego.

EN

This paper discusses an application of failure detection and identification (FD1) algorithms based on fuzzy models to the diagnosis of a laboratory installation of three containers. In spite of the conceptual simplicity applied, this type of systems is a frequent instance of real complex industrial processes. For the purpose of both estimation of a process state vector and realization of diagnostic tasks, a mathematical description of the container system is necessary. Such a description can have a precise non-linear dynamic form or can be given as a sound approximation, being, for instance, a fuzzy-logic model using piece-wise linear dynamic transfer functions, representing the system in several working points (known as the Takagi-Sugeno model or structure). The two general approaches are compared in terms of numerical complexity and exactness. The Takagi-Sugeno model developed is then applied in detecting typical failures, appearing in a control system of the analyzed industrial process. In the simulation studies performed, which illustrate the effectiveness of such realizations of the failure detection procedures, the model serves as a basis of analytical redundancy (reference).

Słowa kluczowe

PL

diagnostyka; detekcja usterek; logika rozmyta; modele fizyczne; modele Takagi-Sugeno

EN

diagnosis; fault detection; physical models; Takagi-Sugeno models

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 51, nr 9 bis
• Strony: 96--99
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., tab., wykr., wzory

Twórcy

autor

Kowalczuk Z.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

autor

Orzechowski G.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

Bibliografia

• [1] Korbicz J., Kościelny J. M., Kowalczuk Z., Cholewa W., Diagnostyka procesów. Modele, Metody sztucznej inteligencji, Zastosowania. WNT, Warszawa, 2002.
• [2] Kościelny J.M., Diagnostyka zautomatyzowanych procesów przemysłowych. EXIT, Warszawa, 2001.
• [3] Żakowski W., Leksiński W., Matematyka. Część IV. WNT, Warszawa 1995.
• [4] Plegat A., Modelowanie i sterowanie rozmyte. BXIT, Warszawa, 1999.