Model symulacyjny elementu wykonawczego automatyki dla potrzeb badań porównawczych algorytmów do detekcji i izolacji uszkodzeń

• Autorzy: Bartyś M. , Heras S. de las

Warianty tytułu

EN

Simulation model of final control element for fault detection and isolation algorithms tests purposes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono model symulacyjny elementu wykonawczego automatyki składającego sie z: membranowego siłownika pneumatycznego o działaniu prostym, inteligentnego ustawnika pozycyjnego oraz zaworu regulacyjnego. Model zbudowano w celu wykorzystania go w badanizch i testowaniu algorytmów detekcji i lokalizacji uszkodzeń elementów wykonawczych. Struktura modelu nawiązuje do postaci fizykalnej urządzenia wykonawczego. W konstrukcji modelu wykorzystano głównie opis analityczny wynikający ze znanych praw fizyki opisujacych zachodzące zjawiska i przemiany energetyczne. Odrzucono model abstrakcyjny ze względu na brak możliwości klarownej definicji wejść symulowanych uszkodzeń. Parametry modelu wyznaczono drogą eksperymentalną. Jakość modelu potwierdzono w wyniku weryfikacji doświadczalnej. W modelu zlokalizowano wejścia 19 potencjalnych uszkodzeń zespołu wykonawczego.

EN

In the paper the simulation model of final control element consisting of: linear travel diaphragm pneumatic actuator, smart positioner and control valve was given. Model was suited for fault detection and isolation algorithms tests prior to industrial implementation. The model structure corresponds to the physical nature of the final control element. The analytical description rather than "black box" description was applied. The model was supplied with a vector of 19 faults thus allowing simulation of single and multiple incipient and abrupt faults. Model was tuned and verified experimentally.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie układów dynamicznych; element wykonawczy automatyki; ustawnik pozycyjny; zawór regulacyjny; diagnostyka

EN

simulation of model; detection algorithms; fault isolation; fault detection; detection; isolation

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2002
• Tom: R. 48, nr 2
• Strony: 5--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wzory mat.

Twórcy

autor

Bartyś M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Automatyki i Robotyki

autor

Heras S. de las

• Universitat Politechnica de Catalunya

Bibliografia

• 1. Massoumia M. A., Van der Velde W. E.: Generating Parity Relation for Detecting and Identifying Control System Component Failures. Journal of Guidance. Control and Dynamics, vol. 11, 1988, pp. 60-65
• 2. Mediavilla M., de Miguel L. J., Vega P.: Isolation of Multiplicative Faults in the Industrial Actuator Benchmark. IFAC Symposium SAFEPROCESS '97, Kingston Upon Hull, UK, 1997, pp. 855-860
• 3. Phatak M. Wiswanadham N.: Actuator Fault Detection and Isolation in Linear Systems Int. J. Sys. Sci., vol. 19, No. 12, 1988, pp. 2593-2603
• 4. Ochler R., Schoenhoff A., Schreiber M.: On-line Model Based Fault Detection and Diagnosis for a Smart Aircraft Actuator, IFAC Symposium SAFEPROCESS '97. Kingston Upon Hul, UK, 1997, pp. 591-596
• 5. Deibert R.: Model Based Fault Detection of Valves in Flow Control Loops. IFAC Symposium SAFEPROCESS '94, Espoo, Finland 1994, pp. 445-450
• 6. Kościelny J. M., Bartyś M. Z.: Smart Positioner with Fuzzy Based Fault Diagnosis. IFAC Symposium SAFEPROCESS '97, Kingston Upon Hull, UK, 1997, p. 603-608
• 7. Koj J.(1998). Przyczyny niewłaściwej pracy zespołu siłownik pneumatyczny - zawór regulacyjny. III Konferencja N-T „Diagnostyka Procesów Przemysłowych" Jurata, 415- 419.
• 8. Bartyś M. Z., Kościelny J. M.: Fuzzy application for actuator diagnosis. Konferencja „Methods of Artificial Intelligence in Mechanics and Mechanical Engineering, AI-MECH 2001, Gliwice 2001, 15-21.
• 9. Sorli, M., Gastaldi, L., Codina. E., de las Heras. S., 1999, Dynamic Analysis of Pneumatic Actuators. Simulation Practice and Theory. Special Issue on Bondgraphs for Modeling and Simulation, 7, pp 589-602.
• 10. Kagawa. T., Ohligschloger, C. 1990, Simulationsmodell fur Pneumatische Zylinderantriebe. Olhydraulik und Pneumatik. 34. pp 115-120.
• 11.Scavarda, S. Richard, E., 1994, Non linear Control of Electropneumatic and Eiectrohydraulic Serwdrives: A Comparison". 11th Aachener Fluidtechnisches Koloquium, Aachen, pp 223-236
• 12. Haessig, D. A. Jr., Friedland, B., 1991, On the Modelling and Simulation of Friction. Transactions of the ASME. Journal of Dynamic Systems. Measurement and Control. 113, pp 354-362.
• 13. Karnopp, D., 1985, Computer Simulation of Stick-Slip Friction in Mechanical Dynamic Systems. Transactions of the ASME. Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control, 107, pp 100-103.