Identification and Fault Diagnosis of Industrial Closed-Loop Discrete Event Systems
Identifikation und Fehlerdiagnose industrieller ereignisdiskreter Closed-Loop Systeme. Identification et diagnostic des syst `emes `a événements discretsindustriels en boucle fermé
Matthias Roth
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Matthias Roth, Identification and Fault Diagnosis of Industrial Closed-Loop Discrete Event Systems (2010), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832598662
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Beschreibung / Abstract
Die Wettbewerbsfähigkeit von Industrieunternehmen hängt maßgeblich von der Produktivität der eingesetzten Anlagen und Produktionsprozesse ab. Um ein hohes Maß an Produktivität zu garantieren, müssen durch Fehler verursachte Standzeiten so kurz wir möglich gehalten werden. Dazu werden effiziente Methoden zur Fehlerdiagnose benötigt. In der vorliegenden Arbeit wurde ein modellbasiertes Diagnose-Verfahren für ereignisdiskrete Closed-Loop Systeme entwickelt. Die betrachteten Systeme bestehen aus dem geschlossenen Kreis von Steuerung und Prozess. Durch den systematischen Vergleich von aktuell beobachtetem und durch ein Systemmodell erwartetem Verhalten können Fehler in Echtzeit erkannt und isoliert werden. In der Arbeit wurden geeignete Modellidentifikationsverfahren für Ereignisdiskrete Systeme entwickelt, sodass die aufwändige manuelle Modellbildung vermieden wird. Die entwickelten Methoden wurden im Labor und im Rahmen einer Industrieanwendung erfolgreich getestet.
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- 1 Introduction
- 1.1 Motivation
- 1.2 Contributions of the thesis
- 1.3 Organization
- 2 Existing diagnosis and identification approaches for Discrete Event Systems
- 2.1 Industrial closed-loop Discrete Event Systems
- 2.2 Introduction to Discrete Event Systems
- 2.3 Diagnosis of Discrete Event Systems
- 2.4 Identification of Discrete Event Systems
- 3 Monolithic Identification of Closed-Loop Discrete Event Systems
- 3.1 Model class
- 3.2 Identification algorithm
- 3.3 Important properties of the identified automaton
- 3.4 Parameterization of the identification algorithm
- 3.5 Case study: Fischertechnik laboratory facility
- 4 Distributed Identification of Closed-Loop Discrete Event Systems
- 4.1 Limits of monolithic identification
- 4.2 Identification of partial closed-loop DES
- 4.3 Restriction of an identified automata network
- 4.4 Distributed identification of the case study system
- 5 Partitioning of Discrete Event Sub-Systems
- 5.1 Characteristics of appropriate subsystems for diagnosis purposes
- 5.2 Partitioning based on a priori expert knowledge
- 5.3 Automatic partitioning based on observed data
- 5.4 Partitioning of the case study system
- 6 Fault Detection and Isolation
- 6.1 Fault detection and isolation with the identified fault-free monolithic model
- 6.2 Fault Detection and Isolation with the Identified Distributed Models
- 7 Industrial Application
- 7.1 Presentation of the system
- 7.2 Software implementation
- 7.3 Data analysis
- 7.4 Distributed identification
- 7.5 Using the model online
- 8 Conclusion
- 8.1 Summary
- 8.2 Outlook
- 9 Extended summaries in German and French
- 9.1 Kurzfassung in deutscher Sprache
- 9.2 Résumé en langue franà§aise
- 10 Nomenclature