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Journal Européen des Systèmes Automatisés

1269-6935
Revues des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 35/3 - 2001  - pp.299-330
TITRE
Surveillance des structures flexibles : modélisation et détection robuste de défauts par estimation polynomiale

RÉSUMÉ

L’application des techniques analytiques de détection et de diagnostic de défauts aux structures flexibles activement amorties pose plusieurs problèmes. Principalement, la réduction d’ordre du modèle mécanique conduit à considérer les dynamiques négligées comme des incertitudes de modélisation et donc à avoir recours à des méthodes FDI (Fault Detection and Isolation) robustes. Nous revenons dans un premier temps sur la modélisation des structures actives et sur une nouvelle méthode de réduction d’ordre des modèles mécaniques obtenus par la méthode des éléments finis. Puis, nous proposons une approche originale du problème de détection de défauts, basée sur des estimateurs polynomiaux H2 et Hoo, complétée par l’utilisation de seuils adaptatifs ou de seuils fixes optimaux. Cette méthode est ensuite validée par une expérimentation réelle sur une machine de laboratoire.

ABSTRACT

This article deals with the application of model-based FDI (Fault Detection and Isolation) algorithm to active control of flexible structures. The modeling of these mechanical structures makes use of finite element method which leads to high order models. Hence, a model reduction step is needed. However, this step induces important neglected dynamics, which added to model uncertainties and noises, lead to excessive false alarm and missed detection. In this paper, we propose first a new method of model reduction, which is independent of the placement of actuators and sensors. Then we present an original approach to fault diagnosis in active structures. This approach is based on H2 and Hoo polynomial estimators to generate robust residuals in an innovation form. Optimal and adaptive thresholds are then derived with respect to an evaluation index. To illustrate the efficiency of the method, the algorithm is applied to an actual process.

AUTEUR(S)
Nazih MECHBAL , Philippe HENRIOT, Michel VERGÉ

MOTS-CLÉS
MOTS-CLÉS : contrôle actif, éléments finis, réduction de modèle, estimation H2, estimation Hoo, détection de défauts, robustesse, seuils adaptatifs, spillover, piézo-électrique.

KEYWORDS
Active Control, Finite Element, Model Reduction, H2 Estimation, Hoo Estimation, Fault Detection, Robustness, Adaptive Thresholds, Spillover, Piézo-électric.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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