HYFA_CAT

 

La societat moderna depen molt de la disponibilitat i bon funcionament de sistemes (cotxes, avions, trens, etc.) i processos (xarxes de distribució d'aigua i energia, fàbriques químiques,...) tecnològics complexos. Degut al simultani augment de demandes econòmiques, alhora que de restriccions ecològiques i de seguretat que s'han de complir, en els darrers anys ha esdevingut un objectiu prioritari l'alta seguretat d'aquests sistemes i processos.

Tanmateix, els funcionaments defectuosos poden aparèixer provocant pèrdues econòmiques, averies a operadors i màquines, molèsties als usuaris, etc.  A més, tot i  que l'automatització que utilitza controladors de resposta ha evitat el funcionament manual de sistemes i processos, no els ha immunitzat contra els mal funcionament. En termes generals, una fallada és qualsevol canvi en el comportament de un component del procés / sistema. Ademés, un circuit tancat de control pot tant amplificar com amagar fallades, sense que puguin ser observades fins que causin la fallada del sistema / procés.

Una manera de fer crèixer la fiabilitat de un sistema / procés està basada en incloure mecanismes de tolerància a fallades, que permetin el funcionament de sistemes / processos, fins i tot després de l'aparició de l'averia, potser progressivament. Per aquest motiu hi ha (especialment en aplicacions crítiques) una necessitat i interés creixent en desenvolupar sistemes de control, que puguin fer funcionar de manera acceptable sistemes / processos defectuosos. Aquests sistemes de control són coneguts com controladors tolerants a fallades (FTC).

Una averia pot ser considerada com una prova discreta, que afecta el sistema canviant alguna de les seves propietats particulars (ja sigui l'estructura, els paràmetres o els dos). LLavors, a canvi, un FTC actiu hauria de detectar i aïllar la fallada i, si fos possible, calcular la seva magnitud (diagnosis de fallades), a través del mòdul FDI, i adaptar el controlador a la situació d'averia, de manera que l'objectiu de controlar pugui acomplir-se, fins i tot en el cas de fallada (redisseny de control). Un sistema FTC pot ser considerat com un sistema híbrid si es tenen en compte l'essència discreta de processos de l'averia i les accions de re-disseny del controlador, el que fa que el seu anàlisis i disseny no resultin trivials. Fins ara l'essència híbrida ha estat tradicionalment rebutjada, per tal de facilitar un disseny simple, una implementació fiable i un testatge sistemàtic. Per tant, l'anàlisis i disseny de controladors tolerants a fallades requereixen l'ús de tècniques que son desenvolupades per sistemes híbrids.

Una altra manera d'incrementar la fiabilitat del sistema  és utilitzant el manteniment predictiu. L'objectiu del manteniment predictiu es predir un programa del manteniment necessari, utilitzant mesures susceptibles de canvis i fallades en el sistema. La idea és proporcionar una major disponibilitat de la planta i economia, estimar la vida útil residual de les instal · lacions, calcular el desgast acumulat (per exemple, per sistemes mecànics / mecatrònics) i detectar fallades incipients (difícils de detectar). Per assolir aquests objectius, s'utilitzaran el model basat en el diagnòstic de fallades, capaç de tractar amb fallades incipients i els mètodes d'anàlisi de fiabilitat.

There are several reasons for using hybrid systems and methods on researching new methods for diagnosis, fault-tolerant control and predictive maintenance: