BSTRACT: In real industrial process

BSTRACT: In real industrial processes
continuous production is required to
achieve productivity and profitability
requirements. As a result, stopping a
production line suddenly in the middle
of a process, to fix or replace a faulty
sensor, may produce significant economic
losses. Therefore, the current fault
management strategy challenge is not
only to detect and isolate faults, but
also to accommodate them, to keep the
safe operation in the plant while
maintenance can be scheduled without
significantly disturbing the process.
This research extends the generalized
parity vector (GPV) approach originally
proposed by Viswanadham, Taylor and Luce
and continued by Omana and Taylor, to
offer a complete sensor fault detection,
isolation and accommodation (FDIA)
technique viable for implementation in
real industrial applications. Fault
detection and isolation is also provided
for actuators. A new systematic approach
to implement a recursive on-line
transformation matrix computation block
using optimization is developed. The
calculation of this transformation
matrix represents an important
contribution to the FDI field using
directional residuals because it
eliminates the restriction on the number
of faults that previous researches were
able to isolate and significantly
increases FDI robustness. The special
case for sensor-actuator faults and the
hyperplane intersection problem are
identified and solved by extending the
objective function during the
optimization process to compute the
transformation matrix. This modification
significantly improves the isolation
results by reducing the ambiguous cases
produced by these inevitable special
geometrical situations given by the
system dynamics. This is a major
contribution, because it identifies and
overcomes these critical limitations of
FDI using directional residuals that
previous researchers were not aware of.
The plant model availability issue is
overcome by incorporating an on-line
system identification module before
executing the FDIA block. This shows
that while the GPV approach is a
model-based FDI technique, it is still
viable for those plants where an '
a-priori' mathematical model is not
available. A fault management strategy
is implemented using a novel fault-size
estimation, classification and
accommodation method based on the static
GPV magnitude signature. The proposed
fault accommodation technique not only
preserves closed-loop stability, but
also compensates the actual variable
affected by the faulty sensor. A
initialization section is introduced to
make this FDIA technique capable of
handling model and operating point
changes. The FDI robustness is
significantly improved by incorporating
an on-line threshold computation block
and combining the strengths of the
static and dynamic GPV implementations
during the decision-making process. In
this work the FDIA technique is
successfully analyzed and simulated on a
gravity three-phase separation process
used in oil production facilities. This
model closely simulates a large scale
process, which allows the GPV technique
to be validated in a higher dimensional
space with more complex system dynamics.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

BSTRACT: ในกระบวนการอุตสาหกรรมอย่างแท้จริง ผลิตอย่างต่อเนื่องถูกต้อง บรรลุผลผลิตและผลกำไร ความต้องการ ดังนั้น หยุดการ สายการผลิตทันทีในกลาง ของกระบวนการ การแก้ไข หรือเปลี่ยนเสีย เซ็นเซอร์ อาจผลิตสำคัญทางเศรษฐกิจ ขาดทุน ดังนั้น ข้อบกพร่องปัจจุบัน ไม่มีความท้าทายการจัดการกลยุทธ์ เฉพาะการตรวจสอบ และแยกข้อบกพร่อง แต่ นอกจากนี้เพื่อรองรับให้ ให้การ การดำเนินการที่ปลอดภัยในพืชในขณะที่ สามารถกำหนดการบำรุงรักษาโดย อย่างมีนัยสำคัญรบกวนกระบวนการ งานวิจัยนี้ขยายการเมจแบบทั่วไป พาริตี้แบบเวกเตอร์ (GPV) วิธีเดิม เสนอ โดย Viswanadham, Taylor และลู และต่อ ด้วย Omana และเทย์เลอร์ ไป ให้มีการตรวจหาข้อบกพร่องในเซ็นเซอร์สมบูรณ์ แยกที่พัก (FDIA) เทคนิคการทำงานสำหรับนำไปใช้ใน ประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมจริง ข้อบกพร่อง ตรวจสอบและแยกบริการ สำหรับหัวขับ วิธีระบบใหม่ การใช้ซ้ำออนไลน์ บล็อกคำนวณเมตริกซ์การแปลง พัฒนาการใช้การปรับให้เหมาะสม ที่ คำนวณการเปลี่ยนแปลงนี้ เมตริกซ์แสดงความสำคัญ สัดส่วนการใช้ฟิลด์ FDI ทิศทางค่าคงเหลือเนื่องจากมัน กำจัดข้อจำกัดเกี่ยวกับจำนวน ของข้อบกพร่องที่มีงานวิจัยก่อนหน้านี้ สามารถแยก และอย่างมีนัยสำคัญ เพิ่มเสถียรภาพของ FDI พิเศษ กรณีในข้อบกพร่องของเซ็นเซอร์ actuator และ มีปัญหาตัด hyperplane ระบุ และแก้ไขได้ โดยการขยายการ ฟังก์ชันวัตถุประสงค์ในการ การเพิ่มประสิทธิภาพการคำนวณ เมตริกซ์การแปลง การแก้ไขนี้ การปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญที่แยก ผลลดกรณีไม่ชัดเจน ผลิต โดยพิเศษเหล่านี้หลีกเลี่ยงไม่ได้ geometrical สถานการณ์ที่กำหนดโดยการ ระบบ dynamics นี่คือหลักการ เงินสมทบ เพราะมันระบุ และ overcomes เหล่านี้ข้อจำกัดที่สำคัญของ FDI ที่ใช้ค่าคงเหลือทิศทางที่ นักวิจัยก่อนหน้านี้ไม่ทราบ พืชจำลองพร้อมใช้งานได้ เอาชนะ โดยเพจง่ายดาย ระบบโมดูรหัสก่อน ดำเนินบล็อก FDIA ฟิลด์นี้แสดง ว่า ขณะ GPV วิธีเป็นการ เทคนิค FDI ตามรุ่น ก็ ทำงานได้สำหรับพืชเหล่านั้นที่มี ' แบบแรกสุด ' ไม่มีแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ พร้อมใช้งาน กลยุทธ์การจัดการข้อบกพร่อง จะดำเนินการโดยใช้นวนิยายข้อบกพร่องขนาด การประเมิน การจัดประเภท และ วิธีการสถานที่พักตามสถิต ลายเซ็นขนาด GPV การนำเสนอ ข้อบกพร่องที่พักเทคนิคไม่เพียง รักษาเสถียรภาพปิด แต่ ยัง ชดเชยตัวแปรจริง รับผลกระทบจากการเซ็นเซอร์ผิดพลาด A ส่วนเริ่มต้นจะนำไป ทำให้เทคนิคนี้ FDIA ความสามารถในการ การจัดการแบบจำลอง และปฏิบัติการจุด การเปลี่ยนแปลง มีเสถียรภาพ FDI ปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ โดยเพจ บล็อคการคำนวณขีดจำกัดง่ายดาย และรวมจุดแข็งของการ คงที่ และแบบไดนามิกใช้งาน GPV ในระหว่างกระบวนการตัดสินใจ ใน งานนี้มีเทคนิค FDIA วิเคราะห์ และจำลองบนสำเร็จการ กระบวนการแยก 3 เฟสแรงโน้มถ่วง ใช้ในการอำนวยความสะดวกในการผลิตน้ำมัน นี้ รูปจำลองขนาดใหญ่อย่างใกล้ชิด กระบวนการ ซึ่งช่วยให้เทคนิค GPV จะต้องตรวจสอบในสูงกว่ามิติ พื้นที่ที่ มีระบบซับซ้อน dynamics

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

bstract : ในกระบวนการ
อุตสาหกรรมจริงการผลิตอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพและผลกำไร

ความต้องการ ผล การหยุดสายการผลิตก็อยู่ตรงกลาง

ของกระบวนการที่จะแก้ไขหรือแทนที่เซ็นเซอร์ผิดพลาด

อาจจะสร้างความสูญเสียทางเศรษฐกิจที่สำคัญ ดังนั้น ในปัจจุบันกลยุทธ์การจัดการความท้าทายไม่ใช่ความผิด

เดียวที่จะตรวจจับและแยกความผิดแต่
ยังรองรับ เพื่อให้งานความปลอดภัยในโรงงาน ขณะที่


มีการบำรุงรักษาสามารถกำหนดโดยไม่รบกวนกระบวนการ
การวิจัยนี้ขยายเวกเตอร์ความเท่แบบวิธีเดิม

( gpv ) เสนอโดย viswanadham , Taylor และลูซ
และต่อเนื่อง โดย omana และเทย์เลอร์ เพื่อเสนอให้เซนเซอร์ตรวจจับผิด

,การแยกและที่พัก ( fdia )

เทคนิคที่ทำงานได้สำหรับใช้ในอุตสาหกรรมจริง การตรวจหาและแยกผิด

สำหรับ actuators มีบริการ . เป็นระบบใหม่ที่จะใช้

ผู้ออนไลน์การแปลงเมทริกซ์การคำนวณโดยใช้การเพิ่มประสิทธิภาพบล็อก
พัฒนาคือ
การคำนวณนี้การแปลงเมทริกซ์เป็นสำคัญ

สนับสนุนด้านการลงทุนโดยใช้ค่า

ลดทิศทางเพราะจำกัดจำนวนของข้อบกพร่องที่งานวิจัยก่อนหน้านี้ได้

สามารถแยกและแตกต่างกัน
เพิ่ม FDI ทนทาน . ในกรณีพิเศษ

สำหรับเซ็นเซอร์ actuator ข้อบกพร่องและปัญหาระนาบเกินแยกเป็น
ระบุและแก้ไขโดยการขยายฟังก์ชันวัตถุประสงค์ใน

กระบวนการเพิ่มค่า
การแปลงเมทริกซ์ นี้การปรับเปลี่ยนอย่างมีนัยสำคัญปรับปรุงการแยก

ผลโดยการลดคดีคลุมเครือ
ผลิตโดยหลีกเลี่ยงสถานการณ์เหล่านี้พิเศษให้

เรขาคณิตพลวัตระบบ นี้เป็นส่วนร่วมที่สำคัญ

เพราะมันระบุและเอาชนะข้อ จำกัด ของเหล่านี้มีการลงทุนค่า

ใช้ทิศทางที่นักวิจัยก่อนหน้านี้ไม่ทราบ

ใช้แบบจำลองพืช ปัญหาจะเอาชนะโดยผสมผสานโมดูลตัวประมวลผลก่อน

ระบบออนไลน์ fdia บล็อก นี้แสดงให้เห็นวิธีการที่ในขณะที่ gpv

สำหรับเป็นเทคนิคการลงทุนโดยตรงก็ยังได้ พืชที่นั้น

' ' ไม่ได้เป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ a-priori
พร้อม กลยุทธ์การจัดการ
ความผิดการใช้นวนิยายผิดขนาด

วิธีการประมาณค่า การจัดหมวดหมู่ และ ที่พักบนพื้นฐานคงที่
gpv ขนาดลายเซ็น เสนอที่พักเทคนิคไม่ได้เท่านั้น

ผิดแบบรักษาเสถียรภาพ แต่ก็ชดเชยตัวแปรจริง

ที่ได้รับผลกระทบ โดยเซ็นเซอร์เสีย เป็นส่วนแนะนำ

เริ่มต้นให้ fdia เทคนิคความสามารถของ
การจัดการรูปแบบและจุดปฏิบัติ
เปลี่ยนแปลง การลงทุนเพิ่มขึ้นโดยผสมผสานความเป็น

ออนไลน์เกณฑ์การคำนวณและการรวมจุดแข็งของบล็อก

แบบคงที่และแบบไดนามิกซึ่ง gpv
ในระหว่างกระบวนการการตัดสินใจ ในงานนี้มีเทคนิค fdia

เรียบร้อยแล้ววิเคราะห์และจำลองบน

สาม - กระบวนการแยกแรงโน้มถ่วงที่ใช้ในการผลิตน้ำมันเครื่อง . รุ่นนี้อย่างใกล้ชิดเลียนแบบกระบวนการ

ขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยให้เทคนิค gpv
จะถูกตรวจสอบในขนาดสูง
พื้นที่ที่มีระบบพลวัตที่ซับซ้อนมากขึ้น