Vikasimulaattori ja vikojen havaitseminen prosessin säätöventtiilistä

Timo Manninen

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisMonograph

    Abstrakti

    Tässä työssä esitellään vikasimulaattori ja vikojen diagnosointimenetelmä pneumaattiselle prosessin säätöventtiilille. Vikasimulaattoria varten säätöventtiili on mallinnettu ja sen epälineaarisuudet on identifioitu estimoitujen parametrien avulla. Lisäksi mallit on verifioitu laboratoriomittausten avulla ja mallinnusvirheen on todettu olevan riittävän pieni vikasimulaatioiden suorittamiseen. Joitakin säätöventtiilivikoja on simuloitu simulaattorissa ja niiden vaikutusta on analysoitu virtauksen säätöpiiriin sisäisiin muuttujiin ja säätöpiirin suorituskykyyn. Esiteltyä vikasimulaattoria voidaan käyttää, niin vikadiagnoosimenetelmien, kuin robustin säädönkin tutkimukseen. Vikasimulaattorissa tehtyjen simulointien perusteella on mahdollista diagnosoida kaikki simuloidut viat ennenkuin ne vaikuttavat merkittävästi virtauksen säätöpiirin suorituskykyyn. Tämä diagnoosi voidaan tehdä tässä työssä esitellyllä menetelmällä, joka tarvitsee vain vähän laskentatehoa ja jossa diagnosointi tapahtuu prosessia häiritsemättä (on-line). Näinollen menetelmä voidaan toteuttaa älykkääseen venttiilinohjaimeen. Esitelty vikadiagnoosimenetelmä perustuu havaintoon, jossa vikaa lähin systeemin sisäinen muuttuja reagoi ja kompensoi vikaa takaisinkytketyssä säätöjärjestelmässä. Tämä johtaa myös siihen, että kaikkien vikaa edeltävien sisäisten muuttujien toimintapiste muuttuu vian seurauksena. Kun nämä toimintapistemuutoset voidaan havaita, voidaan myös systeemiin kohdistuvat viat diagnosoida. Esiteltyä menetelmää voidaan soveltaa kaikissa takaisinkytkettyä säätöä käyttävissä mekatronisissa järjestelmissä. Tämä esitelty menetelmä on verifioitu vikasimulaattorissa ja laboratoriossa koesarjoilla ja se pystyi diagnosoimaan kaikki testatut vikatapaukset.
    Julkaisun otsikon käännösVikasimulaattori ja vikojen havaitseminen prosessin säätöventtiilistä
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Valvoja/neuvonantaja
    • Pietola, Matti, Valvoja
    • Pyötsiä, Jouni, Ohjaaja, Ulkoinen henkilö
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-952-60-4853-6
    Sähköinen ISBN978-952-60-4854-3
    TilaJulkaistu - 2012
    OKM-julkaisutyyppiG4 Tohtorinväitöskirja (monografia)

    Tutkimusalat

    • vikasimulaattori
    • vian havaitseminen
    • diagnostiikka
    • prosessin säätöventtiili

    Sormenjälki Sukella tutkimusaiheisiin 'Vikasimulaattori ja vikojen havaitseminen prosessin säätöventtiilistä'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä