چکیده

          موضوعی که در این مقاله به آن پرداخته می‌شود، مسائل تشخیص خطای اولیه سنسور برای گروهی از سیستم‌های غیرخطی با عدم‌قطعیت مشاهده‌گر غیرمنطبق است. تشخیص خطای منحصر به فرد مبتنی بر مشاهده‌گر مد لغزشی برای سیستم تکمیلی طراحی شده است که به همراه سیستم اصلی و خطای اولیه سنسور تشکیل است. پارامتر‌های طراحی شده با استفاده از تکنیک‌های فیلتر خط و LMI استفاده می‌شود تا این اطمینان حاصل شود که باقی مانده‌های تولیدی در برابر عدم قطعیت‌ها مقاوم، و حرکت لغزان با خطا از بین نمی‌رود. سپس سه سطح از آستانه‌های تطبیقی براساس دینامیک‌های مد لغزان مرتبه کاهش یافته پیشنهاد شده است که به طور موثر قابلیت شناسایی خطا‌های اولیه سنسور را بهبود می‌بخشد. همچنین مطالعه موردی بر سیستم کششی در خط راه آهن سرعت بالا در چین ارائه شده است و اثربخشی طرح تشخیصی خطای اولیه سنسور را نشان خواهد داد.

1. مقدمه

          سیستم‌های کنترل مدرن به منظور اینکه الزامات روز افزون سطح بالایی از عملکرد را برآورده سازند، پیچیده‌تر شده اند. مهندسین کنترل به صورت فزاینده با سیستم‌های پیچیده‌ای روبرو هستند که در آن هر دو قابلیت اطمینان و ایمنی بسیار مهم هستند. با این‌حال، خطا‌های اولیه جز مولفه، همچون اثربخشی تلفات الکترولیت در خازن الکترولیتی، فرسودگی مکانیکی و غیره باعث ایجاد تغییراتی می‌شوند و علل ایجاد عملکرد نامطلوب و حتی ناپایداری هستند. این موارد امری مهم  برای سیستم‌های حیاتی واقعی و ایمنی مانند هواپیما، فضاپیما‌ها، نیروگاه‌های هسته ای، کارخانه‌های شیمیایی با فرایند مواد خطرناک و خط راه‌آهن‌های سریع تلقی می‌شوند. بنابراین تشخیص‌ خطای اولیه و توسعه تکنیک‌های تشخیصی از اهمیت عملی زیادی برخوردار هستند. همچنین مهم‌ترین مسئله عملیات سیستم اطمینان‌پذیر، عمل تشخیص و تاحد امکان جداسازی خطاهای اولیه  است، که در واقع می‌تواند اطلاعات کافی به اپراتور‌ها بدهد تا  زمان مناسبی برای جلوگیری از حوادث جدی در سیستم مهیا شود. 

           به طور معمول، خطا‌های ناگهانی، ایمنی مربوط به سیستم‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهد، که باید خیلی زود تشخیص داده شوند به اینگونه که با تنظیم مجدد اولیه بتوانیم از حوادث فاجعه بار اجتناب کنیم. چنین خطاهایی اثرات بیشتری بر باقیمانده‌های تشخیصی نسبت به عدم قطعیت مدل‌سازی می‌گذارند، که با انتخاب آستانه‌های مناسب آن‌ها را می‌توانیم تشخیص دهیم. در نهایت، خطا‌های اولیه رابطه نزدیکی با مسائل تعمیر ونگهداری دارند و تشخیص زودهنگام تجهیزات فرسوده ضروری است. دراین مورد، دامنه خطا‌های آغازین به طور معمول کوچک است. بنابراین در تشخیص با چالش‌هایی در زمینه  تکنیک‌های FDI مبتنی بر مدل با توجه به ترکیب تفکیک ناپذیر بین خطای اولیه و عدم اطمینان مدل سازی روبرو هستیم که در این مقاله ارائه می‌شود. بنابراین مهم است که رباستنس مانده را برای عدم قطعیت سیستم بهبود بخشیم و آستانه بسیار مناسبی انتخاب کنیم تا قابلیت شناسایی مکانیزم تشخیص خطا نیز بهبود یابد.

این مقاله در نشریه الزویر  منتشر شده و ترجمه آن با عنوان خطای اولیه سنسور در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:

Sliding mode observer based incipient sensor fault detection with application to high-speed railway traction device