Comparteix:

SHERECS

System Health Management and Reliable Control of Complex Systems, DPI2011-26243

El funcionament segur i fiable dels sistemes tecnològics (cotxes, avions, trens, ...) i processos (xarxes d’energia, gas o aigua, fàbriques químiques, ...) té una gran importància per a la protecció de la vida humana i la salut, el medi ambient i el valor econòmic invertit. El funcionament correcte d’aquests sistemes també té un impacte important en els costos de producció i la qualitat del producte en la fabricació. Mantenir la salut d’un sistema complex és una tasca difícil que requereix una anàlisi profunda del sistema objectiu, els principis implicats i la seva aplicabilitat i estratègies d’implementació.

La creixent demanda de millorar la fiabilitat i la supervivència d’aquests sistemes i processos ha portat al desenvolupament de sistemes de Pronòstic i Gestió de la Salut (PHM) i Control Tolerant a Fallades (FTC).

El pronòstic i la gestió de la salut (PHM) és una metodologia que permet estimar la fiabilitat del sistema, predir la vida útil restant (RUL) i reduir els esforços d’inspecció i manteniment mitjançant el seguiment en temps real i la detecció de fallades incipients. L’aparició i les aplicacions reeixides de la tecnologia PHM durant la darrera dècada, especialment el desenvolupament de tècniques de pronòstic en línia, va donar lloc a una nova categoria de sistema FTC, anomenat sistema FTC proactiu. Donada la informació prognòstica precisa en línia, el sistema FTC proactiu gestiona l’acumulació de danys addicionals mitjançant accions de control.

Aquest projecte vol desenvolupar una metodologia basada en la Gestió de la Salut del Sistema (SHM) i el Control. SHM integra les tasques dels mòduls de diagnòstic i pronòstic, així com els processos i procediments responsables de la recollida d’informació sobre la salut del sistema que permet prendre les decisions correctes sobre accions d’emergència i reparacions. D’altra banda, el Control Fiable (RC) intenta dissenyar estratègies de control per permetre un funcionament segur i fiable malgrat situacions de fallada. Com a resultat d’aquesta combinació, es proposa un nou paradigma: el sistema de Control Conscient de la Salut (HAC). En aquest paradigma, la informació proporcionada pel mòdul de pronòstic sobre la salut del component del sistema permet modificar el controlador de manera que es consideri la salut del sistema als objectius de control. D’aquesta manera, les accions de control no només es generaran per complir els objectius de control, sinó també per allargar la vida dels components del sistema.

Els objectius d’aquest projecte són:

Desenvolupar noves metodologies i tècniques per al seguiment i gestió de la salut del sistema, que integrant la informació de diverses fonts, permetin monitoritzar i diagnosticar la salut del sistema, així com pronosticar la seva evolució i estimar la vida útil restant per poder planificar accions de manteniment basades en l’estat del sistema.

Desenvolupar algorismes de disseny de control fiable que mantinguin les propietats desitjades del sistema de control amb un cert grau de fiabilitat després de l’aparició d’alguna fallada.

Integrar metodologies de seguiment de la salut del sistema amb algorismes de control fiable de manera que el controlador estigui conscient de l’estat de salut del sistema i activi accions correctores (com, per exemple, sensors o actuadors virtuals) quan es detectin problemes a la salut del sensor o actuador.

Validar i avaluar el rendiment de les tècniques desenvolupades en UAVs i turbines eòliques

Aportació de SAC

Articles de conferències

Escobet, T., Quevedo, J., Puig, V. (2012), A Fault/Anomaly System Prognosis using a Data-driven Approach considering Uncertainty, en els Procediments del 2012 IEEE World Congress on Computational Intelligence. <doi: 10.1109/IJCNN.2012.6252688>
Teresa Escobet, Vicenç Puig, i Fatiha Nejjari (2012), Health Aware Control and Model-Based Prognosis, en els Procediments de la IEEE Mediterranean Control Conference MED'12. Barcelona, Espanya. <doi: 10.1109/MED.2012.6265718>
Rotondo, D., Nejjari, F., Puig, V., Blesa, J. (2012), Fault Estimation and Virtual Actuator FTC Approach for LPV Systems, en els Procediments del 8è Simposi IFAC sobre Detecció de Fallades, Supervisió i Seguretat dels Processos Tècnics, Ciutat de Mèxic, Mèxic. <doi:10.3182/20120829-3-MX-2028.00142>
Rotondo, D., Nejjari, F., Puig, V., Blesa, J. (2012), FTC Design for Polytopic LPV Systems subject to Actuator Saturations, en els Procediments de la IEEE Mediterranean Control Conference MED'12. Barcelona, Espanya. <doi: 10.1109/MED.2012.6265691>
Rotondo, D., Nejjari, F., Puig, V., Blesa, J. (2012), Fault Tolerant Control of the Wind Turbine Benchmark using Virtual Sensors/Actuators, en els Procediments del 8è Simposi IFAC sobre Detecció de Fallades, Supervisió i Seguretat dels Processos Tècnics, Ciutat de Mèxic, Mèxic. <doi:10.3182/20120829-3-MX-2028.00185

Capítols de llibres

Escobet, T., Quevedo, J., Puig, V., Nejjari, F., (2012), Combining Health Monitoring and Control. Capítol del llibre titulat: Diagnostics and Prognostics of Engineering Systems: Methods and Techniques. Editor: Seifedine Kadry.