21967

21967

نظارت برخط و تشخيص علت افت عملكرد در سيستم هاي چند متغيره

كارشناسي ارشد

كنترل

1396

1398/12/07

دكتر جواد پشتان

برق

سيستم هاي كنترل صنعتي عموما در هنگام شروع به كار عملكرد مطلوب دارند، اما با گذشت زمان عواملي مانند تغيير در ديناميك سيستم، تغييرات ناشي از اغتشاش ماندگار و سايش و كهنگي قطعات، طول عمر عملكرد مطلوب سيستم ها را محدود مي كنند. در نتيجه همواره بايد عملكرد اين سيستم ها در صنعت مورد نظارت قرار گيرد، افت عملكرد ناشي از اين تغييرات سريعا تشخيص داده شود و براي بهبود آن اقدامات لازم انجام گيرد. كار انجام شده در اين پايانزنامه، تشخيص افت عملكرد ناشي از تغييرات ذكر شده در سيستم كنترلي و تفكيك تغييرات ناشي از مدل سيستم از تغييرات ناشي از اغتشاش است. براي نظارت برخط و تشخيص افت عملكرد در سيستم هاي كنترلي چند متغيره از دو شاخص متفاوت استفاده شده است. شاخص اول بر مبناي مربع اختلاف داده هاي خروجي سيستم حلقه بسته از مقادير مطلوب تعريف مي شود. شاخص دوم، يك شاخص آماري است كه بر مبناي ماتريس هاي كواريانس داده هاي خروجي سيستم حلقه بسته تعريف مي شود .عملكرد اين شاخص ها بر روي يك سيستم چهارتانك مورد ارزيابي و مقايسه قرار مي گيرد .پس از نظارت بر عملكرد سيستم كنترلي از طريق شاخص هاي ذكر شده و مشاهده افت عملكرد در ان، به كمك آزمون فرضيه ها و با مطرح كردن فرضيه هاي متفاوت، علت اصلي افت عملكرد در سيستم تشخيص داده مي شود. پس از معرفي آزمون فرضيه ها، احتمال درستي علت انتخاب شده توسط آن ها بررسي مي شود. آزمون فرضيه ها مي تواند علت ريشه اي افت عملكرد در سيستم را با احتمال بسيار بالايي به درستي تشخيص دهد.

1399/02/28

Online performance monitoring and deterioration detection of multivariate systems

2/26/2020 12:00:00 AM

Industrial systems often have optimal performance in the beginning, however, after some time in operation, factors such as changes in system parameters, changes due to persistent disturbances, and changes in the status of the plant equipment, limit the lifetime of these systems. Therefore, the performance of industrial systems must be monitored continually, so that the performance deterioration due to these changes can be quickly detected, and the necessary actions taken to improve their performance. The purpose of this paper is to detect a performance deterioration and determine the cause of it in a system. In this paper, two indices have been used for online performance monitoring of the system. The first index is defined based on a squared distance measurement between the closed-loop system outputs and chosen set-points. The second index is a statistical index that uses all the information in the covariance matrices of the closed-loop system output data. Both indices are used and compared for performance monitoring of a quadruple-tank system. In addition to the mentioned indices for performance monitoring of a system, hypothesis testing method has been used to determine the cause of the performance deterioration, so that appropriate solutions according to the cause can be applied to the system to improve the performance.