Dissertação

Fault Detection and Isolation for Linear Dynamical Systems EVALUATED

A Segurança e fiabilidade de sistemas dinâmicos é um problema que tem acompanhado o desenvolvimento da tecnologia tanto na comunidade científica, como também na indústria. A ocorrência de eventos atípicos nestes processos pode levar à deterioração da operação, ou até mesmo a catástrofes quando as falhas são significativas. A relevância deste tema e também o crescente interesse por técnicas de múltiplos modelos, com aplicação na área de deteção e isolamento de falhas em tempo-real, motiva o desenvolvimento desta tese. Inicialmente, aborda-se a técnica clássica de estimação adaptativa com múltiplos modelos (MMAE), através de um estudo aprofundado para o desenho de uma arquitetura capaz de determinar o regime de funcionamento de um sistema. Este processo decorre de uma estratégia baseada na avaliação da performance de estimação dos estados, que deverá ser independente da localização dos parâmetros da falha. Devido à elevada exigência computacional do sistema MMAE clássico, de seguida propõe-se um novo desenho para o banco de estimadores através da combinação de filtros de Kalman e filtros H2 robustos. A estratégia desenvolvida leva a uma redução substancial no número de filtros presentes no banco, e simultaneamente mantém o nível de performance de estimação pretendido. Em ambas as propostas as propriedades de convergência assimptótica são avaliadas, de forma a garantir a robustez dos métodos. Utilizando um modelo dinâmico genérico de um helicóptero, várias simulações computacionais são executadas de forma a provar o potencial dos métodos desenvolvidos e também fornecer uma base de verificação dos resultados teóricos alcançados.
estimação adaptativa com múltiplos modelos, diagnóstico de falhas, filtros H2 robustos

Novembro 18, 2015, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Jorge Coelho Ramalho Oliveira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Carlos Jorge Ferreira Silvestre

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado