Estudia > Oferta formativa > Oferta d'assignatures > Detall de l'assignatura
Anar al contingut (clic a Intro)
UdG Home UdG Home
Tancar
Menú

Estudia

Dades generals

Curs acadèmic:
2008
Descripció:
La diagnosi automàtica de sistemes es pot abordar des de múltiples perspectives (des de l’Enginyeria de Control, la Intel•ligència Artificial, l’Estadística,…) i dins de cadascuna amb multitud de tècniques (sistemes experts, xarxes neuronals, raonament basat en casos, observadors, equacions de redundància analítica, diagnosi basada en consistència,…). El curs introduirà la detecció i diagnosi de falles des de la perspectiva de l’Enginyeria de Control utilitzant tècniques basades en models. Es farà especial èmfasi en els mètodes desenvolupats en el grup de recerca MICE de la Universitat de Girona. Es presentaran exemples d’aplicació en dominis com els processos químics, sistemes industrials continus… en els que ha treballat el grup en el marc de diversos projectes espanyols i europeus.
Crèdits:
5
Idioma principal de les classes:
Català
S’utilitza oralment la llengua anglesa en l'assignatura:
Indistintament (50%)
S’utilitzen documents en llengua anglesa:
Poc (25%)

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 1r semestre
Professorat:
Joaquim Armengol Llobet  / DAVID ALEJANDRO LLANOS RODRIGUEZ

Competències

  • Identificar, valorar i utilitzar tècniques i mètodes actuals i novedosos per a la resolució de projectes tecnològics i de recerca en la visió per computador i robòtica, l’enginyeria de control i sistemes intel•ligents.
  • Definir correctament un problema de monitorització i supervisió de processos; proposar, implementar i avaluar les diferents solucions.
  • Analitzar i tractar dades per reconeixer situacions de funcionament d'un procés.

Continguts

1. (1 h) Presentació

2. (1 h). Introducció. Sistema. Teoria de Sistemes. Conceptes: sistema, model, experiment.

3. (1 h). Tipus de models: físics, mentals, simbòlics, matemàtics, no matemàtics. Obtenció de models: modelització i identificació.

4. (1 h). Tipus de models: estàtics i dinàmics, variants i invariants, amb paràmetres concentrats i amb paràmetres distribuïts, determinístics i probabilístics, continus i discrets, lineals i no lineals. Linealització.

5. (2 h). Mètodes analítics d'integració d'equacions diferencials. Diagrames de blocs. Llaços algebraics.

6. (1 h). Modelització. Lleis de conservació.

7. (2 h). Models de sistemes mecànics de translació i de rotació. Models de sistemes elèctrics. Motor de corrent continu.

8. (1 h). Models de sistemes tèrmics. Resistència tèrmica.

9. (1 h). Models de sistemes de fluids. Canonades, vàlvules, dipòsits.

10. (1 h). Mètodes numèrics d'integració d'equacions diferencials. Mètodes explícits i implícits. Mètodes de pas fix i de pas variable.

11. (2 h). Introducció a la diagnosi de falles. Objectiu. Conceptes, terminologia: falla. Tasques: detecció, diagnosi, tolerància a falles. Característiques: falses alarmes, alarmes omeses, detectabilitat, diagnosticabilitat.

12. (3 h) Redundància física. Redundància analítica. Classificació de tècniques de detecció i diagnosi de falles. Diagnosi de falles basada en models: comunitats científiques FDI i DX. Residus. Tècniques de generació de residus: Observadors d’estat, Equacions de paritat, Estimació de paràmetres. Anàlisi estructural. Grafs causals.

13. (3 h) Avaluació del residu. Diagnosi FDI. Signatura d’una falla. Localització de falles: Residus dirigits i estructurats. Exemple de falles en sensors. Exemple de falles en el procés.

14. (1 h) Incertesa: precisió, exactitud. Models imprecisos. Models quantitatius, semiqualitatius i qualitatius. Modelització de sistemes amb incertesa paramètrica. Models intervalars.

15. (1 h) Diagnosi DX: diagnosi basada en consistència. BRIDGE: integració de tècniques FDI i DX. Comparació FDI-DX.

16. (1 h) Simulació de models incerts: generació d’envolvents. Propietats de les envolvents. Aplicació de les envolvents a la detecció de falles. Simuladors qualitatius. Simuladors quantitatius. Simuladors semiqualitatius.

17. (2 h) Intervals. Simulació de models intervalars. Generació de les envolvents exactes. Intervals modals. Generació d’envolvents amb error acotat. Finestres temporals lliscants. Algorisme f*.

18. (1 h) Envolvents d'error acotat. Finestres temporals lliscants. Detecció de falles mitjançant envolvents: SQualTrack.

19. (1 h) Exemples. 1r ordre. 2n ordre. 2 dipòsits. 3 dipòsits. Aplicacions. Casos d’estudi. Procel. Generador de vapor. FCC.

20. (1 h) Projectes en marxa, tasques pendents, tasques futures

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Exposició dels estudiants 2,00 20,00 22,00
Prova d'avaluació 2,00 15,00 17,00
Sessió expositiva 28,00 14,00 42,00
Sessió pràctica 18,00 32,00 50,00
Total 50,00 81,00 131

Bibliografia

  • Blanke, Mogens, Schröder, Jochen (cop. 2003). Diagnosis and fault-tolerant control. Berlin [etc.]: Springer.
  • Cellier, François E. (1991). Continuous system modeling. New York [etc.]: Springer-Verlag.
  • Cellier, François E. (1991). Continuous system modeling. . Recuperat 28/09/2007, a http://people.inf.ethz.ch/fcellier/Pubs/BG/springer.html
  • Chen, Jie, Patton, Ron J. (1999). Robust model-based fault diagnosis for dynamic systems. Boston [etc.]: Kluwer Academic Publishers.
  • Gertler, Janos J. (c1998). Fault detection and diagnosis in engineering systems. New York [etc.]: Marcel Dekker.
  • Patton, Ron J., Frank, Paul M., Clark, Robert (cop. 2000). Issues of fault diagnosis for dynamic systems. London [etc.]: Springer.

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
P3. Matlab avançat. Assistència obligatòria.
P4. Simulació d'un quart de cotxe. Assistència obligatòria.
P5. Simulació d’un pèndol. Assistència obligatòria.
P6. Simulació de la calefacció d'una casa. Assistència obligatòria.
P7. Detecció de falles en el sistema dels dipòsits. Assistència obligatòria.
P8. Detecció de falles a la calefacció Assistència obligatòria.
Treball. S’han de seguir les pautes que s’indiquen a La Meva UdG:
• Modelització. Obtenció del model del sistema a partir de lleis físiques. Sempre s'ha de mirar d'utilitzar només unitats del Sistema Internacional (SI).
• Implementació del model en un simulador, per exemple Simulink. No cal linealitzar les equacions del model.
• Validació del model. Es fa mitjançant simulacions el resultat de les quals es conegui de forma intuitiva. Tria del mètode d'integració de les equacions diferencials.
• Generació de dades (mesures) a partir del model sense falla però amb incerteses: variacions en els paràmetres respecte dels valors nominals. El període de mostreig ha de ser fix.
• Generació de dades a partir del model amb diverses falles i, a més, amb incerteses.
• Addició de soroll a les mesures, tant de les entrades com de les sortides.
• Implementació del model intervalar, que inclogui les incerteses, en SQualTrack. Conversió de les mesures en mesures intervalars per incloure les incerteses.
• Detecció de falles amb SQualTrack.
• Conclusions.
• Bibliografia.

Calendari. Es posaran diverses fites al llarg del curs: Treball triat; Dades generades; Falles detectades; Lliurament de treballs; Presentació de treballs.
Examen A l’examen es pot portar tota la documentació que es vulgui.

Qualificació

Si nota treball>=4 i nota examen>=4 llavors nota assignatura=0,5*nota treball + 0,5*nota examen.

Escull quins tipus de galetes acceptes que el web de la Universitat de Girona pugui guardar en el teu navegador.

Les imprescindibles per facilitar la vostra connexió. No hi ha opció d'inhabilitar-les, atès que són les necessàries pel funcionament del lloc web.

Permeten recordar les vostres opcions (per exemple llengua o regió des de la qual accediu), per tal de proporcionar-vos serveis avançats.

Proporcionen informació estadística i permeten millorar els serveis. Utilitzem cookies de Google Analytics que podeu desactivar instal·lant-vos aquest plugin.

Per a oferir continguts publicitaris relacionats amb els interessos de l'usuari, bé directament, bé per mitjà de tercers (“adservers”). Cal activar-les si vols veure els vídeos de Youtube incrustats en el web de la Universitat de Girona.

La web de Universitat de Girona utilitza galetes pròpies i de tercers amb finalitats tècniques i analítiques. Per administrar-les utilitzi el gestor. Si desitja més informació accedeixi a la Política de galetes.