Detection Filter Method in Diagnostic Problems for Linear Dynamic Systems

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorVolovyk, A. Yu.
dc.contributor.authorKychak, V. M.
dc.date.accessioned2022-02-17T14:14:24Z
dc.date.available2022-02-17T14:14:24Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractenIn a presented research paper the problem of synthesis of the fault detection unit and failure occurrence locating in linear discrete dynamic time-invariant systems is considered. The result of synthesis is presented in the form of parallel type structure consisting of two independently functioning Kalman filter. The first of them calculates a system state vector estimation without taking note of faults, and the second – a degenerate type, creates a fault estimations. Linear combination of their exits forms the resulting state vector estimation. Both filters have dimensions smaller dimensions of the tested system and use the split procedure of an error differential signal. Splitting of the error signal is carried out before estimation process unlike Kitanidis filter. It allows to get a certain economy in computing costs, due to introduced restrictions and losses in accuracy. In general the obtained structure is suboptimal. Questions of stability and state vector estimation convergence of a dynamic system are briefly considered. Using of the computing resource of MatLab environment results of a functional methodcheck results are given.The article structure is constructed as follows. At first problem definition is executed and its resolvability from the mathematical point of view is analyzed. The following step is synthesis of the detection unit and localization of multiple faults then the convergence and stability of errors of estimation are analyzed. In final sections results of method operability check are given in the form of illustrative numerical example and the results of the performed research are summed up. In the conceptual plan research makes a generalization the known results for the continuous time systems.uk
dc.description.abstractruНа практике нередки случаи, когда динамика физических систем претерпевает внезапные изменения, что приводит к ухудшению их качественных показателей. Эти изменения, в первом приближении, можно характеризовать либо как неисправности, либо как отказы. В представленной работе рассмотрена задача синтеза устройства обнаружения неисправностей и их распознавания в линейных дискретных динамических системах с постоянными параметрами. Результат синтеза представлен в виде параллельной структуры, состоящей из двух независимо работающих фильтров калмановского типа. Первый из них вычисляет оценку вектора состояния системы без учета влияния неисправностей, а второй – вырожденного вида, формирует оценку неисправностей. Линейная комбинация их выходов образует результирующую оценку вектора состояния. Оба фильтра имеют размерности меньшие размерности исследуемой системы и используют процедуру расщепления сигнала невязок. Расщепление невязок, в отличие от фильтра Китанидиса, осуществляется до процесса оценивания. Это позволяет получить определенную экономию в вычислительных издержках, но за счет дополнительно введенных ограничений и потерь в точности. В целом полученная структура является квазиоптимальной. Кратко рассмотрены вопросы устойчивости и сходимости оценок вектора состояния динамической системы. Приведены результаты проверки работоспособности метода на содержательном числовом примере с использованием вычислительной среды MatLab. Структурно работа построена следующим образом. Сначала выполнена постановка задачи и анализируется ее разрешимость с математической точки зрения. Следующим шагом является синтез устройства обнаружения и локализации множественных неисправностей, после чего проанализированы сходимость и устойчивости ошибок оценивания. В заключительных разделах приведены результаты проверки работоспособности метода на иллюстративном примере и подведены итоги выполненной работы.uk
dc.description.abstractukНа практицi досить частими є випадки, коли динамiка фiзичних систем зазнає раптових змiн, що в свою чергу, призводить до погiршення їх якiсних показникiв. Цi змiни, у першому наближеннi, можна характеризувати або як несправностi, або як вiдмови. У представленiй роботi розглянуте завдання синтезу пристрою виявлення несправностей i їх розпiзнавання в лiнiйних дискретних динамiчних системах з постiйними параметрами. Результат синтезу представлений у виглядi паралельної структури, що являє собою два незалежно працюючих фiльтри калмановського типу. Перший з них обчислює оцiнку вектора стану системи без врахування впливу несправностей, а другий – виродженого типу, формує оцiнку несправностей. Лiнiйна комбiнацiя їх виходiв утворює результуючу оцiнку вектору стану. Обоє фiльтра мають розмiрностi меншi за розмiрностi системи, що дослiджується й використовують процедуру розщеплення сигналу нев’язки. Розщеплювання нев’язки, на вiдмiну вiд фiльтра Кiтанiдиса, здiйснюється до процесу оцiнювання. Це дозволяє одержати певну економiю в обчислювальних витратах, але за рахунок додатково введених обмежень i втрат у точностi. У цiлому отримана структура є квазиоптимальною. Коротко розглянутi питання стiйкостi й збiжностi оцiнок вектора стану динамiчної системи. Наведенi результати перевiрки працездатностi методу на змiстовному числовому прикладi з використанням обчислювального середовища Matlab. Структурно робота побудована в такий спосiб. Спочатку виконана постановка завдання й аналiзується ї ї можливiсть розв’язання з математичної точки зору. Наступним кроком є синтез пристрою виявлення й локалiзацiї множинних несправностей, пiсля чого проаналiзованi збiжнiсть i стiйкостi помилок оцiнювання. У заключних роздiлах наведенi результати перевiрки працездатностi методу на iлюстративному прикладi й пiдведенi пiдсумки виконаної роботи.uk
dc.format.pagerangeС. 30-39uk
dc.identifier.citationVolovyk, A. Yu. Detection Filter Method in Diagnostic Problems for Linear Dynamic Systems / Volovyk A. Yu., Kychak V. M. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2021. – Вип. 84. – С. 30-39. – Бібліогр.: 37 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2021.84.30-39
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/46589
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування: збірник наукових праць, Вип. 84uk
dc.subjectmodel-oriented methods of fault detectionuk
dc.subjectfail-safe controluk
dc.subjectdiscrete linear dynamic systemuk
dc.subjectseparate state estimationuk
dc.subjectмодельно-орiєнтованi методи виявлення несправностейuk
dc.subjectвiдмовостiйке керуванняuk
dc.subjectдискретна лiнiйна динамiчна системаuk
dc.subjectроздiльне оцiнювання вектору стануuk
dc.subjectмодельно-ориентированные методы обнаружения неисправностейuk
dc.subjectотказоустойчивое управлениеuk
dc.subjectдискретная линейная динамическая системаuk
dc.subjectраздельное оценивание вектора состоянияuk
dc.subject.udc621.396.96uk
dc.titleDetection Filter Method in Diagnostic Problems for Linear Dynamic Systemsuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPIRR-2021_84_30-39.pdf
Розмір:
584.83 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 84