錯誤判別濾波器設計應用於感測器與制動器之故障診斷

Abstract

安全性與可靠度對於複雜的自動控制系統而言，是非常重要的設計要求，特別是在一 些攸關生命安全的系統中，如：飛機、核電廠、毒性原料的加工處理…等。因此，需 要有一個監視系統(Monitoring Scheme) 來做故障偵測(Detection) 、區分 (Isolation) 、調適(Accommodation) 的工作，以保障系統之安全。 在本篇論文中，介紹一種監視的架構，使用錯誤判別濾波器(Fault Identification Filter) 來做感測器(Sensor)與制動器(Actuator)的故障診斷(Failure Diagnosis) 。藉由轉移矩陣(Transfer Matrices) 的表示方式，可以推導出所有可達成的錯誤判 別濾波器形式和特性，以及設計錯誤判別濾波器的成立條件。文中把設計流程條列出 來並以例子來加以說明。設計得到的錯誤判別濾波器，應用到感測器與制動器的故障 診斷，可以用簡單的邏輯關係(Decision Logics) 來達成錯誤判別的工作，並以電腦 模擬加以驗證。此外，文中也討論有關感測器與制動器各種錯誤組合情形的可判別性 。利用本文提出之監視架構，能將可判別的錯誤組合加以偵測及判別，以作為對控制 系統做監視與故障診斷的基礎。