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Robuste modellbasierte Fehlerdiagnose an elastischen Rotoren unter Berücksichtigung der Gyroskopie

Wang, Zhentao (2014)
Robuste modellbasierte Fehlerdiagnose an elastischen Rotoren unter Berücksichtigung der Gyroskopie.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Die modellbasierte Fehlerdiagnose an gyroskopiebehafteten Rotorsystemen ist bestimmt durch Herausforderungen infolge von drehzahlabhängigem Systemverhalten, Modellunsicherheiten sowie unbekannte Störungen wie Unwucht und Schlag. Es besteht die Gefahr, dass diese Einflüsse fälschlicherweise als Fehler diagnostiziert werden. Um auch unter Berücksichtigung von Gyroskopie, Modellunsicherheiten und Störungen eine hohe Fehlerdiagnoseperformance zu erzielen, wird in dieser Arbeit eine geeignet Strategie entwickelt.

In der Strategie werden die Einflüsse von Gyroskopie, Modellunsicherheiten und Störungen zu „unbekannten Eingängen“ mit äquivalenter Auswirkung auf die Systemausgänge zusammengefasst. Im anschließenden Fehlerdiagnoseprozess werden Residuen, welche abhängig von auftretenden Fehlern, jedoch weiterhin unabhängig von den unbekannten Eingängen sind, ermittelt. Diese eignen sich, um Abweichungen infolge von Fehlern eindeutig zu erkennen.

Um unbekannte Eingänge im Modell zu erfassen, wird über den Abgleich eines nominellen Modells mit Messungen die erforderliche Verteilungsmatrix der unbekannten Eingänge bestimmt. Weiterhin werden Fehlerdiagnosemethoden, die Robustheit gegen unbekannte Eingänge aufweisen, verglichen und angewandt. Ebenso werden Methoden zur Fehlerisolation und -identifikation in dieser Arbeit untersucht. Im Speziellen wird ein erweiterter Beobachter vorgestellt, der Fehlergrößen in Echtzeit beobachten kann und sich somit zur Überwachung von Unwuchtänderungen infolge von Fehlern bzw. zum Unwuchtmonitoring eignet.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2014
Autor(en): Wang, Zhentao
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Robuste modellbasierte Fehlerdiagnose an elastischen Rotoren unter Berücksichtigung der Gyroskopie
Sprache: Deutsch
Referenten: Rinderknecht, Prof.Dr. Stephan
Publikationsjahr: 2014
Ort: Aachen
Verlag: Shaker
Datum der mündlichen Prüfung: 2013
Kurzbeschreibung (Abstract):

Die modellbasierte Fehlerdiagnose an gyroskopiebehafteten Rotorsystemen ist bestimmt durch Herausforderungen infolge von drehzahlabhängigem Systemverhalten, Modellunsicherheiten sowie unbekannte Störungen wie Unwucht und Schlag. Es besteht die Gefahr, dass diese Einflüsse fälschlicherweise als Fehler diagnostiziert werden. Um auch unter Berücksichtigung von Gyroskopie, Modellunsicherheiten und Störungen eine hohe Fehlerdiagnoseperformance zu erzielen, wird in dieser Arbeit eine geeignet Strategie entwickelt.

In der Strategie werden die Einflüsse von Gyroskopie, Modellunsicherheiten und Störungen zu „unbekannten Eingängen“ mit äquivalenter Auswirkung auf die Systemausgänge zusammengefasst. Im anschließenden Fehlerdiagnoseprozess werden Residuen, welche abhängig von auftretenden Fehlern, jedoch weiterhin unabhängig von den unbekannten Eingängen sind, ermittelt. Diese eignen sich, um Abweichungen infolge von Fehlern eindeutig zu erkennen.

Um unbekannte Eingänge im Modell zu erfassen, wird über den Abgleich eines nominellen Modells mit Messungen die erforderliche Verteilungsmatrix der unbekannten Eingänge bestimmt. Weiterhin werden Fehlerdiagnosemethoden, die Robustheit gegen unbekannte Eingänge aufweisen, verglichen und angewandt. Ebenso werden Methoden zur Fehlerisolation und -identifikation in dieser Arbeit untersucht. Im Speziellen wird ein erweiterter Beobachter vorgestellt, der Fehlergrößen in Echtzeit beobachten kann und sich somit zur Überwachung von Unwuchtänderungen infolge von Fehlern bzw. zum Unwuchtmonitoring eignet.

Zusätzliche Informationen:

Zugl.: Darmstadt, Techn. Univ., Diss. 2013

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 16 Fachbereich Maschinenbau > Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS)
16 Fachbereich Maschinenbau
Hinterlegungsdatum: 02 Okt 2014 10:42
Letzte Änderung: 28 Okt 2014 08:26
PPN:
Referenten: Rinderknecht, Prof.Dr. Stephan
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 2013
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