DE3319983A1 - Anordnung und verfahren zum erkennen des ausfalls einer vorrichtung - Google Patents

Anordnung und verfahren zum erkennen des ausfalls einer vorrichtung

Info

Publication number
DE3319983A1
DE3319983A1 DE19833319983 DE3319983A DE3319983A1 DE 3319983 A1 DE3319983 A1 DE 3319983A1 DE 19833319983 DE19833319983 DE 19833319983 DE 3319983 A DE3319983 A DE 3319983A DE 3319983 A1 DE3319983 A1 DE 3319983A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
controlled system
signal
limits
output signal
model
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19833319983
Other languages
English (en)
Other versions
DE3319983C2 (de
Inventor
Adelard Levesque Jun.
John Paul 33408 North Palm Beach Fla. Rembold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Technologies Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of DE3319983A1 publication Critical patent/DE3319983A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3319983C2 publication Critical patent/DE3319983C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0243—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model
    • G05B23/0245—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model based on a qualitative model, e.g. rule based; if-then decisions
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/048—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators using a predictor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42307—Compare actual feedback with predicted, simulated value to detect run away

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Description

United Technologies Corporation Hartford, Connecticut 06101, V.St.A.
Anordnung und Verfahren zum Erkennen des Ausfalls einer
Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Erkennen des Ausfalls einer Vorrichtung.
Zum Erkennen, ob ein Regelkreis und die durch ihn geregelte Regelstrecke richtig arbeiten, ist es bekannt, das Ausgangs- oder ein Rückführungssignal der Regelstrecke mit dem Ausgangssignal eines mathematischen Modells zu vergleichen, das dieselben Eingangs-/Ausgangskenndaten wie der Regelkreis (d.h. die Regeleinrichtung und die Regelstrecke) hat und dasselbe Eingangssignal wie der Regelkreis empfängt. Wenn die Abweichung oder der Fehler zwischen dem Istausgangssignal und dem Modellausgangssignal einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird ein Fehlersignal erzeugt, das eine Störung oder einen Ausfall entweder des Regelkreises oder der Regelstrecke anzeigt. Da die Ansprechverzögerung der Regelstrecke bekannt und in das Mo-
dell eingebaut ist, werden falsche Ausfallsignale aufgrund dieser Verzögerung vermieden, obgleich es anfänglich eine große Abweichung zwischen dem Sollausgangssignal der Regelstrecke und ihrem Istausgangssignal geben kann.
Ein mathematisches Modell kann üblicherweise nicht genau die Kenndaten eines Regelkreises und einer Regelstrecke widerspiegeln, insbesondere im transienten Betrieb im Gegensatz zum stationären oder statischen Betrieb. Weiter kann ein Modell mit fester Konfiguration nicht Kenndatenänderungen aufgrund einer Verschlechterung des Regelkreises und seiner Regelstrecke berücksichtigen, die sich mit der Zeit ergibt und auch mehr ein Problem während transienten oder nichtstationären Betriebes ist. Ein hoher Ausfallschwellenwert ist deshalb erforderlich, damit nicht aufgrund von üngenaulgkeiten des Modells fälschlicherweise ein Ausfall gemeldet wird. Je komplexer der Regelkreis ist, um so größer werden die üngenauigkeiten des Modells während des nichtstationären Betriebes des Regelkreises sein und um so höher wird der erforderliche Ausfallschwellenwert. Oder, je einfacher das Modell ist, um so größer ist die erwartete Abweichung zwischen seinem Ausgangssignal und dem · Istaüsgangssignal (zumindest während nichtstationären Betriebes des Regelkreises), selbst wenn kein Ausfall vorhanden ist, was deshalb die Verwehdung eines höheren Ausfallschwellenwertes erfordert. Ein hoher Ausfallschwellenwert kann die Zeit verlängern, die benötigt wird, um eine wahre Störung zu erkennen, da die Anordnung größere Ausgangssighalabweichungen außer Betracht zu lassen haben wird.
Ein weiteres unerwünschtes Merkmal von einigen bekannten Ausfallerkennungsanordnungen ist, daß eine große, unvorhersagbare aber nur vorübergehende Ausgangssignalabweichung,
die durch schlechte Modellsimulation verursacht worden sein kann, ein unrichtiges Störungssignal auslösen kann.
Im Stand der Technik, wie er durch die US-Patentschriften 4 213 175 und 4 214 301 repräsentiert wird, ist ein komplexes Verfahren zum Vermeiden einiger der vorgenannten Probleme durch Verwendung von Störungserkennungsanordnungen entwickelt worden, die ständig das Modell korrigieren, wenn sich die Betriebskenndaten des Regelkreises und der Regelstrecke mit der Zeit ändern, beispielsweise aufgrund einer Verschlechterung von Bauteilen. Es ist jedoch erwünscht, das einfachste Modell, das möglich ist, zu verwenden und die Komplexitäten eines Modellkorrektursystems zu vermeiden und die Möglichkeit des Aussendens von falschen Ausfallsignalen weiter zu verringern sowie die Empfindlichkeit der Anordnung für Störungen zu erhöhen, die nur relativ kleine Abweichungen vom normalen Ausgangssignal erzeugen.
Mehrere weitere Patentschriften, die den allgemeinen Stand der Technik zeigen und von Interesse sein können, sind die US-Patentschriften 3 221 230, 3 394 294, 3 446 946, 3 680 069, 3 902 051, 3 974 364 und 4 092 716.
Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, eine Ausfallerkennungsanordnung für einen Regelkreis (Regeleinrichtung und Regelstrecke) zu schaffen, die für normale Betriebstoleranzen empfindlich ist und Ausfälle erkennen kann, die ein abweichendes Verhalten, das groß oder relativ klein sein kann, erzeugen. .
Weiter soll die Ausfallerkennungsanordnung ein vorübergehendes abweichendes Verhalten tolerieren. Ferner soll die Ausfallerkennungsanordnung für unbedeutendes anomales Verhalten empfindlich sein, aber trotzdem nicht sofort ein
Ausfallsignal bei einem solchen Verhalten auslösen.
In der Ausfallerkennungsanordnung soll ein relativ einfaches Modell des Regelkreises verwendet werden können und trotzdem soll sie ihre Empfindlichkeit gegenüber kleinen Fehlern behalten, ohne falsche Ausfallsignale aufgrund großer, aber nur vorübergehender Differenzen zwischen dem Ausgangssignal des Modells und dem Äusgangssignal der Regel= strecke auszulösen.
Gemäß der Erfindung enthält eine Störungserkennungsanordnung ein Modell, das die Eingangs-/Äusgangskenndaten einer Vorrichtung, die überwacht wird, simuliert, wobei die Vorrichtung eine Regeleinrichtung und eine Regelstrecke enthält und wobei die Störungserkennungsanordnung dasselbe Eingangssignal wie die Vorrichtung empfängt. Die Fehlererkennungsanordnung enthält eine Einrichtung zum Vergleichen des Modellausgangssignals mit dem Istausgangssignal der Vorrichtung und eine Einrichtung, die über der Zeit Differenzen zwischen den Ausgangsslgnalen integriert, die außerhalb einer vorbestimmten toten Zone sind, und ein Ausfallsignal erzeugt, wenn das Integral einen vorbestimmten Wert übersteigt, und eine Einrichtung zum Rücksetzen des Wertes des Integrals auf null immer dann, wenn die Differenz zwischen den Ausgangssignalen zwischen vorbestimmte Grenzen fällt, die normale Toleranzen des stationären Betriebes angeben .
Bei der Erfindung wird ein mathematisches Modell benutzt, um die Eingangs-/Ausgangskenndaten des Regelkreises und seiner Regelstrecke zu simulieren. Das Modellausgangssignal und das Regelstreckenausgangssignal werden verglichen, und ein Fehlersignal, das die Differenz zwischen den Ausgangssignalen darstellt, wird berechnet. Der Absolutwert
von Fehlersignalen, die außerhalb einer vorbestimmten toten Zone sind, wird über der Zeit integriert. Die tote Zone gestattet dem Integrator, Fehler bis zu einem Wert unbeachtet zu lassen, von dem angenommen wird, daß er das Ergebnis normalen Verhaltens und nicht das Ergebnis einer Störung in dem Regelkreis ist. Wenn der Wert des Integrals ein vorbestimmtes Ausmaß übersteigt, wird ein Ausfallsignal erzeugt. Darüber hinaus wird jedesmal dann, wenn das Fehlersignal in einen vorbestimmten Bereich fällt, der für stationären Betrieb als normal angesehen wird, das Integral der Fehlersignale auf null rückgesetzt, wodurch die Auswirkungen von sämtlichen vorangehenden Fehlersignalen beseitigt werden. Der Bereich der toten Zone, der bestimmt, ob ein Fehlersignal integriert wird, muß entweder gleich dem normalen stationären Bereich, der bestimmt, ob das Integral rückzusetzen ist, oder breiter als dieser sein.
Weil das mathematische Modell auch die Ansprechverzögerung der Regelstrecke des Regelkreises simuliert, erzeugen solche Ansprechverzögerungen nur kleine Fehlersignale, die innerhalb der toten Zone liegen. Durch Integrieren der Fehlersignale werden vorübergehend hohe Fehlersignale (die das Ergebnis einer Ungenauigkeit in der Modellsimulation statt das Ergebnis eines Ausfalls des Regelkreises sein können), so fern sie nicht übermäßig groß sind, nicht sofort ein Ausfallsignal auslösen, und die Auswirkung eines solchen hohen Fehlersignals auf die Ausfallerkennungsanordnung wird durch die Integralrücksetzvorrichtung beseitigt, wenn das Regelstreckenausgangssignal schnell zu einem normalen stationären Zustand zurückkehrt. Weiter werden kleine Fehlersignale außerhalb der vorbestimmten Grenzen (d.h. des toten Bandes) für eine längere Zeitspanne toleriert als große Fehlersignale, was dem Regelkreis und der Regelstrecke eine längere Zeitspanne zum Zurückkehren zu dem normalen Verhal-
ten gibt, ohne daß ein Ausfallsignal ausgelöst wird. Dadurch, daß der normale stationäre Fehlersignalbereich breit genug gemacht wird, können auch normaler Verschleiß und normale Abnutzung von Bauteilen über einer vorbestimmten Zeitspanne berücksichtigt werden, weshalb es nicht zu falschen Ausgangssignalen aufgrund dieser normalen Verschlechterung von Bauteilen kommen wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild der Ausfallerkennungsanordnung nach der Erfindung.
In der Figur ist eine Ausfallerkennurigsanordnung 10 dargestellt, die dazu dient, Fehlfunktionen in einem Regelkreis 12 zu erkennen. Der Regelkreis 12 ist ein System zum Einstellen und Korrigieren der Position (d.h. des Ausgangssignals) eines Stellgliedes 14 (der Regelstrecke) gemäß einem Sollwert oder einer Führungsgröße 16 der Stellgliedposition, die ein Eingangssignal des Regelkreises 12 ist. Das Stellglied ist, wie schematisch durch eine gestrichelte Linie 18 dargestellt, Teil eines Schubsystems 20 mit veränderbarem Querschnitt, so daß durch die Bewegung des Stellglieds 14 Düsenklappen 22 auf vorbestimmte Weise bewegt werden .
Der Regelkreis 12 arbeitet auf kontinuierlicher Basis folgendermaßen: die gegenwärtige Stellgliedsollposition 16 wird in einen Komparator oder Summierpunkt 24 zusammen mit der Istposition des Stellglieds 14 eingegeben, die durch ein Positionsrückführungssignal 26 dargestellt ist. Das Ausgangssignal 30 des Summierpunkts 24 wird auf gewünschte Weise in einem Verstärker 28 verstärkt, und durch ein Stellsignal 32 wird daraufhin die Position des Stellglieds 14 kontinuierlich korrigiert, was alles bekannt ist.
Die Ausfallerkennungsanordnung 10 enthält ein mathematisches Modell 34, welches Eingangs-/Ausgangskenndaten hat, die die Eingangs-/Ausgangskenndaten des Regelkreises 12 simulieren. Modelle dieser Art sind bekannt. Das Modell 34 empfängt dasselbe Eingangssignal wie der Regelkreis 12, nämlich die Stellgliedsollposition 16, und liefert ein Ausgangssignal 36, das eine Vorhersage der gegenwärtigen Istposition des Stellglieds 14 ist.· Ein einfaches Modell kann sehr genaue Vorhersagen für stationäre Zustände und üblicherweise weniger genaue Vorhersagen für nichtstationären Betrieb liefern. Stationär bedeutet, daß sich die Sollposition 16 nicht mit der Zeit ändert, während nichtstationärer Betrieb bedeutet, daß sich die Sollposition 16 mit der Zeit ändert. Durch größere Modellkomplexität kann die Genauigkeit von Vorhersagen für nichtstationären Betrieb verbessert werden.
Die vorhergesagte Position des Stellglieds 14 (aus dem Modell 34) und das Positionsrückführungssignal 26 werden beide einem Summierpunkt 38 zugeführt, der die Differenz zwischen beiden berechnet und ein Pehlersignal 40 erzeugt, das diese Differenz darstellt. Das Fehlersignal 40 wird durch eine Absolutwertfunktionsschaltung 42 hindurchgeleitet, die ein totes Band zwischen den Werten -a und +b hat. Diejenigen Fehlersignale 40, die außerhalb des toten Bandes sind, werden dadurch in Fehlerwerte e umgewandelt (vgl. die Zeichnung} und in einen Integrator 44 eingegeben, der die Fehlerwerte über der Zeit integriert. Ein Signal 46, das den gegenwärtigen Wert des Integrals darstellt, wird in eine Beurteilungsvorrichtung 48 eingegeben, die ein Ausfallsignal 50 auslöst, wenn das Integral einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht, der in der Zeichnung mit f angegeben ist.
Das Fehlersignal aus dem Summierpunkt 38 wird außerdem an eine Rücksetzvorrichtung 52 angelegt, die feststellt, ob das Fehlersignal 4 0 innerhalb oder außerhalb eines vorbestimmten Wertebereiches ist, dessen Grenzen hier mit den Werten -c und +d bezeichnet sind. Immer dann, wenn der Wert des Fehlersignals 40 in diesen Bereich fällt, wird ein Signal 54 zu dem Integrator 44 gesendet, welches das Integral auf null rücksetzt. Der kritische Bereich -c bis +d repräsentiert die Grenzen des normalen (d.h. richtigen) stationären Betriebes und ist vorzugsweise breit genug, um größere Fehlersignalwerte aufgrund erwarteten Verschleißes und erwarteter Abnutzung in dem Regelkreis über einer vorbestimmten Zeitspanne zu berücksichtigen.. Allgemein tritt eine nennenswerte Ungenauigkeit in den Vorhersagen von mathematischen Modellen nur während nichtstationären Regelkreisbetriebes auf, da selbst relativ einfache Modelle stationäre Bedingungen sehr genau simulieren können. Weil die Rücksetzvorrichtung nur wirklich mit dem stationären Betrieb befaßt ist, ist sie im wesentlichen unabhängig davon, wie genau das Modell während nichtstationären Regelkreisbetriebes ist. Andererseits wird die Absolutwertfunktionsschaltung 42 dadurch beeinflußt, wie gut das Modell die Kenndaten des Regelkreises während nichtstationären Betriebes simuliert, da diese üngenauigkeiten zu dem Integrator 44 übertragen werden. In bekannten Systemen werden diese Üngenauigkeiten kompensiert, indem der FehlerSchwellenwert angehoben wird, um falsche Ausfallsignale zu vermeiden. Infolgedessen sind bekannte Anordnungen nicht für kleine Werte von wirklich abweichendem Regelkreisverhalten empfindlich.
Die hier beschriebene Ausfallerkennungsanordnung gestattet die Verwendung von relativ einfachen Modellen mit relativ hohen üngenauigkeiten beim Simulieren von nichtstationären Betriebszuständen, ohne daß es notwendig ist, daß sie für niedrige Werte von Fehlersignalen unempfindlich ist. Die
tote Zone kann beispielsweise sogar gleich dem kritischen stationären Bereich -c bis +d sein. In diesem Fall wird jeder Fehlersignalwert außerhalb des schmalen stationären Bereiches integriert, löst aber nicht sofort ein Ausfallsignal aus. Wenn dieser Fehlersignalwert auf eine Ungenauigkeit in der Modellvorhersage während nichtstationären Regelkreisbetriebes zurückzuführen ist (statt auf einen echten Ausfall), dann wird, sobald der Regelkreis zu dem stationären Betrieb zurückkehrt, die Rücksetzvorrichtung das Integral auf null rücksetzen, und ein falsches Ausfallsignal wird vermieden. Wenn der Fehler durch einen wirklichen Ausfall innerhalb des Regelkreises verursacht wird, ist die Wahrscheinlichkeit, daß der Fehlersignalwert auf normale stationäre Werte zurückkehrt, sehr gering, und die Integration der Fehlerwerte e wird fortgesetzt, bis das Ausfallsignal ausgelöst wird. Es sei beachtet, daß durch Integrieren des Wertes des Fehlersignals kleine Fehler außerhalb der toten Zone für längere Zeitspannen andauern müssen als große Fehler, bevor ein Ausfallsignal ausgelöst wird. Das ist vorteilhaft, weil kleine Fehlerwerte außerhalb der toten Zone weniger wahrscheinlich das Ergebnis einer Störung oder eines drohenden Ausfalls in dem Regelkreis 12 als große Fehlerwerte sind und in jedem Fall für längere Zeitspannen toleriert werden können. Wenn die Fehlerwerte klein sind, wird dem System deshalb mehr Zeit zum Zurückkehren in den Bereich normaler stationärer Toleranzen gegeben, bevor ein Ausfallsignal ausgelöst wird.
Selbstverständlich kann es erwünscht oder notwendig sein, daß die Breite der toten Zone größer als der Bereich des kritischen stationären Zustands ist, wenn die Modellsimulationsungenauigkeiten des Regelkreises während nichtstationären Betriebes zu groß sind. Dieser breitere Bereich der toten Zone wird immer noch äußere Grenzen haben, die
331S983
unter den Ausfallschwellenwerten von bekannten Anordnungen liegen/ bei denen Modelle gleicher Genauigkeit benutzt werden.
Leerseite

Claims (6)

  1. Patentansprüche:
    uy Anordnung zum Erkennen des Ausfalls einer Vorrichtung, die eine Regeleinrichtung und eine Regelstrecke enthält, gekennzeichnet durch:
    ein Modell (34), das die Eingangs-/Ausgangskenndaten der Vorrichtung (12) simuliert,·
    eine Einrichtung, die dasselbe Eingangssignal (16) an die Vorrichtung (12) und an das Modell (34) anlegt, wobei dieses Eingangssignal das Sollausgangssignal der Regelstrecke (14) ist;
    eine Einrichtung (24) zum ständigen Vergleichen des Regelstreckenausgangssignals (26) mit dem Vorrichtungseingangssignal (16) und zum Beeinflussen der Regelstrecke, um jedwede Differenz zwischen den miteinander verglichenen Signalen zu eliminieren;
    eine Einrichtung (38) zum ständigen Vergleichen des Ausgangssignals (26) der Regelstrecke (14) mit dem Ausgangssignal (36) des Modells (34) und zum Berechnen von Fehlersignalen (40), die den Differenzen zwischen den miteinander verglichenen Signalen entsprechen;
    eine Einrichtung (44) zum Integrieren des Absolutwertes der Fehlersignale über der Zeit, die außerhalb einer vorbestimmten toten Zone liegen, welche die Grenzen -a und +b hat;
    eine Einrichtung (48) zum Erzeugen eines Ausfallsignals (50), wenn das Integral einen vorbestimmten Wert übersteigt; und
    eine Einrichtung (52) zum Rücksetzen des Integrals auf null immer dann, wenn der Wert des Fehlersignals innerhalb von vorbestimmten Grenzen -c und +d ist, wobei der Absolutwert von c kleiner als der oder gleich dem Absolutwert von a ist, und wobei der Absolutwert von d kleiner als der oder gleich dem Absolutwert von b ist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß a gleich c und b gleich d ist.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Grenzen -c und +d die Grenzen der normalen stationären Betriebstoleranzen sind.
  4. 4. Verfahren zum Erkennen des Ausfalls einer Vorrichtung, die eine Regeleinrichtung und eine Regelstrecke enthält, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    Schaffen eines Modells, dessen Eingangs-/Ausgangskenndaten die Eingangs-/Ausgangskenndaten der Vorrichtung simulieren; Anlegen desselben Eingangssignals an die Vorrichtung und an das Modell, wobei das Eingangssignal ein Sollausgangssignal der Regelstrecke ist;
    ständiges Vergleichen des Regelstreckenausgangssignals mit dem Vorrichtungseingangssignal und Beeinflussen der Regelstrecke, um jedwede Differenz zwischen den miteinander verglichenen Signalen zu eliminieren;
    ständiges Vergleichen des Ausgangssignals des Modells mit dem Ausgangssignal der Regelstrecke und Erzeugen von Fehler-
    Signalen-, die der Differenz zwischen ihnen entsprechen; Integrieren des Absolutwertes derjenigen Fehlersignale über der Zeit, die außerhalb einer vorbestimmten toten Zone sind, welche die Grenzen -a und +b hat;
    Erzeugen eines Ausfallsignals, wenn das Integral der Fehlersignale einen vorbestimmten Wert übersteigt; und Rücksetzen des Integrals auf null immer dann, wenn der Wert des Fehlersignals innerhalb von vorbestimmten Grenzen -c bis +d ist, wobei diese Grenzen gleich den Grenzen -a und +b der toten Zone sind oder innerhalb dieser Grenzen liegen,
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Grenzen -c und +d die Grenzen von normalen stationären Betriebstoleranzen sind.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis ständig das Ausgangssignal der Regelstrecke mit dem Eingangssignal der Regelstrecke vergleicht und auf die Regelstrecke einwirkt, um jedwede Differenz zwischen den miteinander verglichenen Signalen zu eliminieren.
DE19833319983 1982-06-07 1983-06-01 Anordnung und verfahren zum erkennen des ausfalls einer vorrichtung Granted DE3319983A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/386,136 US4509110A (en) 1982-06-07 1982-06-07 Method and apparatus for detecting failures in a control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3319983A1 true DE3319983A1 (de) 1983-12-08
DE3319983C2 DE3319983C2 (de) 1993-06-24

Family

ID=23524321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833319983 Granted DE3319983A1 (de) 1982-06-07 1983-06-01 Anordnung und verfahren zum erkennen des ausfalls einer vorrichtung

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4509110A (de)
JP (1) JPS592111A (de)
KR (1) KR910004925B1 (de)
BE (1) BE896942A (de)
DE (1) DE3319983A1 (de)
DK (1) DK163843C (de)
FR (1) FR2528191B1 (de)
GB (1) GB2121562B (de)
GR (1) GR78808B (de)
IL (1) IL68844A0 (de)
IT (1) IT1163440B (de)
NL (1) NL191393C (de)
NO (1) NO166106C (de)
TR (1) TR21968A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7698083B2 (en) 2004-08-06 2010-04-13 Austriamicrosystems Ag Control apparatus and method that compensates for disturbance signals of a sensor
EP2072194A3 (de) * 2007-12-17 2011-02-02 KUKA Roboter GmbH Verfahren und Vorrichtung zur modellbasierten Regelung eines Manipulators
DE10322959B4 (de) 2002-05-21 2018-07-19 Ford Motor Co. Elektroantriebs-Vorrichtung und Diagnoseverfahren hierfür

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH662664A5 (de) * 1983-07-01 1987-10-15 Loepfe Ag Geb Regelverfahren und regeleinrichtung fuer eine vorrichtung oder vorrichtungsgruppe und vorrichtung mit einer regeleinrichtung.
DE3408523A1 (de) * 1984-03-08 1985-09-12 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur ueberwachung der durch die steuerung der antriebe einer rechnergesteuerten werkzeugmaschine oder eines industrieroboters erzeugten bahn
EP0159103B1 (de) * 1984-04-13 1989-08-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Prozessregeleinrichtung
US4641517A (en) * 1984-12-20 1987-02-10 United Technologies Corporation Control system actuator position synthesis for failure detection
US4695941A (en) * 1985-07-29 1987-09-22 General Electric Company Loss of electrical feedback detector
US4669058A (en) * 1985-09-30 1987-05-26 United Technologies Corporation Integral control of a dependent variable in a system having at least two independent variables which influence the dependent variable
DE3606640A1 (de) * 1986-02-28 1987-10-15 Messerschmitt Boelkow Blohm Adaptive regeleinrichtung hoher genauigkeit und geringen stellenergieverbrauchs
GB2196445A (en) * 1986-10-17 1988-04-27 John James Sylvester Derry Condition monitoring equipment for power output devices
US4912624A (en) * 1988-03-30 1990-03-27 Syracuse University Multi-parameter optimization circuit
JPH02184281A (ja) * 1989-01-10 1990-07-18 Fanuc Ltd 誤差過大アラーム発生方法
US5402521A (en) * 1990-02-28 1995-03-28 Chiyoda Corporation Method for recognition of abnormal conditions using neural networks
US5249119A (en) * 1990-05-02 1993-09-28 Idemitsu Kosan Company Limited Apparatus for and method of detecting a malfunction of a controller
US5233512A (en) * 1990-06-21 1993-08-03 General Electric Company Method and apparatus for actuator fault detection
DE69214171T2 (de) * 1991-01-11 1997-02-20 Canon Kk Fehlerdiagnose durch Prozess-Simulation
DE4227113A1 (de) * 1992-08-17 1994-02-24 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Fehlererkennung bei der Auswertung der Ausgangssignale eines Drehzahlsensors
US5742624A (en) * 1992-08-24 1998-04-21 Omron Corporation Fault detecting apparatus and method
US5555269A (en) * 1993-10-29 1996-09-10 Carrier Corporation Error detection for HVAC systems
US5486997A (en) * 1994-08-04 1996-01-23 General Electric Company Predictor algorithm for actuator control
EP0708389B1 (de) 1994-10-18 2000-02-16 Neles-Jamesbury Oy Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Fehlers einer Steuerventilanordnung in einem Regelkreis
US5500799A (en) * 1994-11-16 1996-03-19 Westinghouse Air Brake Company Method of operating a locomotive mounted throttle controller between two modes of operation including a transition between such two modes
DE29612775U1 (de) * 1996-07-23 1997-08-21 Siemens AG, 80333 München Stellungsregler sowie Regelventil mit einem derartigen Stellungsregler
US6026334A (en) * 1996-07-30 2000-02-15 Weyerhaeuser Company Control system for cross-directional profile sheet formation
US5949677A (en) * 1997-01-09 1999-09-07 Honeywell Inc. Control system utilizing fault detection
US6041264A (en) * 1997-01-27 2000-03-21 Honeywell Inc. Deadband control assistant eliminating offset from setpoint
SE9704787L (sv) * 1997-12-19 1999-06-20 Volvo Constr Equip Components Metod för att analysera tillståndet hos en apparat
US6803736B1 (en) 1999-05-19 2004-10-12 Robert Bosch Gmbh Control system which carries out the model-supported safety monitoring of an electronically regulated controller in the motor vehicle
US7142931B2 (en) * 2002-09-27 2006-11-28 Siemens Building Technologies, Inc. Control system with controlled dead zone
US7039476B2 (en) * 2002-09-27 2006-05-02 Siemens Building Technologies, Inc. Control system with filtered dead zone
US6989641B2 (en) * 2003-06-02 2006-01-24 General Motors Corporation Methods and apparatus for fault-tolerant control of electric machines
US8004226B2 (en) * 2008-08-06 2011-08-23 Caterpillar Inc. Method and system for detecting a failed current sensor in a three-phase machine
US8954228B2 (en) * 2008-12-30 2015-02-10 Rolls-Royce Corporation Gas turbine engine failure detection
US8214317B2 (en) * 2009-08-17 2012-07-03 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Failure detection system risk reduction assessment
US8326553B2 (en) * 2010-01-05 2012-12-04 Hamilton Sundstrand Corporation Fault detection in a system under control
US9116516B2 (en) * 2011-07-21 2015-08-25 Abb Technology Ag System and method for actuator control
MY192904A (en) 2015-02-17 2022-09-14 Fujitsu Ltd Determination device, determination method, and determination program
CN109213656A (zh) * 2018-07-23 2019-01-15 武汉智领云科技有限公司 一种交互式大数据智能异常检测***和方法
JP7104652B2 (ja) * 2019-03-29 2022-07-21 Ｊｘ金属株式会社 選別機及び電子・電気機器部品屑の処理方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3221230A (en) * 1962-01-22 1965-11-30 Massachusetts Inst Technology Adaptive control method and apparatus for applying same
US3394294A (en) * 1964-01-03 1968-07-23 Etude Et La Realisation Des Pr Servomotor arrangement for moving a mechanical part according to a program
US3446946A (en) * 1964-12-01 1969-05-27 Sperry Rand Corp Power-moment self-adaptive control system
US3680069A (en) * 1969-10-17 1972-07-25 Ver Flugtechnische Werke Testing of redundant control systems
US3902051A (en) * 1974-06-13 1975-08-26 Boeing Co Control system monitor and fault discriminator
US3974364A (en) * 1975-02-28 1976-08-10 Koehring Company Structure for and method of error compensation
US4092716A (en) * 1975-07-11 1978-05-30 Mcdonnell Douglas Corporation Control means and method for controlling an object
US4213175A (en) * 1977-07-04 1980-07-15 Hitachi, Ltd. Fault-detecting apparatus for controls
US4214301A (en) * 1977-03-08 1980-07-22 Hitachi, Ltd. Diagnostic device for use with automatic control systems

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3566241A (en) * 1966-10-12 1971-02-23 Leeds & Northrup Co Process servo control system including error signal limitation to prevent degraded response
US3643073A (en) * 1967-09-18 1972-02-15 Honeywell Inc Transfer function monitoring apparatus
US3778696A (en) * 1972-06-23 1973-12-11 Allen Bradley Co Feedback fault indicate circuit
US3874407A (en) * 1974-01-02 1975-04-01 Ray F Griswold Pulse width modulation control for valves
JPS5354670A (en) * 1976-10-26 1978-05-18 Hitachi Ltd Trouble detector for controller
US4118792A (en) * 1977-04-25 1978-10-03 Allen-Bradley Company Malfunction detection system for a microprocessor based programmable controller
GB2002619B (en) * 1977-07-13 1982-03-17 Victor Company Of Japan Moving-coil type stereo pickup cartridge
JPS6027403B2 (ja) * 1977-11-08 1985-06-28 株式会社東芝 調整制御装置の故障検出装置
US4209734A (en) * 1978-03-27 1980-06-24 Sperry Corporation Dynamic equalization system for dual channel automatic pilot
US4249238A (en) * 1978-05-24 1981-02-03 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Apparatus for sensor failure detection and correction in a gas turbine engine control system
US4313165A (en) * 1979-10-23 1982-01-26 United Technologies Corporation Force feel actuator with limited proportional/integral error feedback
CH642467A5 (de) * 1980-03-19 1984-04-13 Sulzer Ag Regelverfahren und schaltung zum ausueben des verfahrens.
JPS5739414A (en) * 1980-08-21 1982-03-04 Toshiba Corp Control system monitoring device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3221230A (en) * 1962-01-22 1965-11-30 Massachusetts Inst Technology Adaptive control method and apparatus for applying same
US3394294A (en) * 1964-01-03 1968-07-23 Etude Et La Realisation Des Pr Servomotor arrangement for moving a mechanical part according to a program
US3446946A (en) * 1964-12-01 1969-05-27 Sperry Rand Corp Power-moment self-adaptive control system
US3680069A (en) * 1969-10-17 1972-07-25 Ver Flugtechnische Werke Testing of redundant control systems
US3902051A (en) * 1974-06-13 1975-08-26 Boeing Co Control system monitor and fault discriminator
US3974364A (en) * 1975-02-28 1976-08-10 Koehring Company Structure for and method of error compensation
US4092716A (en) * 1975-07-11 1978-05-30 Mcdonnell Douglas Corporation Control means and method for controlling an object
US4214301A (en) * 1977-03-08 1980-07-22 Hitachi, Ltd. Diagnostic device for use with automatic control systems
US4213175A (en) * 1977-07-04 1980-07-15 Hitachi, Ltd. Fault-detecting apparatus for controls

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10322959B4 (de) 2002-05-21 2018-07-19 Ford Motor Co. Elektroantriebs-Vorrichtung und Diagnoseverfahren hierfür
US7698083B2 (en) 2004-08-06 2010-04-13 Austriamicrosystems Ag Control apparatus and method that compensates for disturbance signals of a sensor
EP2072194A3 (de) * 2007-12-17 2011-02-02 KUKA Roboter GmbH Verfahren und Vorrichtung zur modellbasierten Regelung eines Manipulators

Also Published As

Publication number Publication date
NO166106C (no) 1991-05-29
GR78808B (de) 1984-10-02
US4509110A (en) 1985-04-02
NO166106B (no) 1991-02-18
DK256183A (da) 1983-12-08
DK163843B (da) 1992-04-06
JPH0425565B2 (de) 1992-05-01
NL191393B (nl) 1995-02-01
FR2528191A1 (fr) 1983-12-09
NL8301992A (nl) 1984-01-02
DK163843C (da) 1992-09-21
GB8315007D0 (en) 1983-07-06
IT8321434A1 (it) 1984-12-03
IT1163440B (it) 1987-04-08
FR2528191B1 (fr) 1986-08-01
DK256183D0 (da) 1983-06-06
TR21968A (tr) 1985-12-11
GB2121562A (en) 1983-12-21
GB2121562B (en) 1985-11-27
IL68844A0 (en) 1983-10-31
BE896942A (fr) 1983-10-03
KR910004925B1 (ko) 1991-07-18
NL191393C (nl) 1995-07-03
JPS592111A (ja) 1984-01-07
IT8321434A0 (it) 1983-06-03
DE3319983C2 (de) 1993-06-24
KR840005217A (ko) 1984-11-05
NO832002L (no) 1983-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3319983A1 (de) Anordnung und verfahren zum erkennen des ausfalls einer vorrichtung
DE69728254T2 (de) Regelsystem für dynamische kompressoren zur verhinderung des wiederauftretens des pumpens
DE3124082C2 (de)
DE2532817A1 (de) Elektronische brennstoffsteuereinrichtung
DE3923432C2 (de) Einrichtung zur Erzeugung von Meßsignalen mit einer Mehrzahl von Sensoren
DE60111262T2 (de) Überwachungssysteme zum erkennen von sensorenfehlern
DE69206805T2 (de) Selbstanpassende begrenzungsvorrichtung für die eingangsignale eines steuerungssystems
DE19919504A1 (de) Triebwerksregler, Triebwerk und Verfahren zum Regeln eines Triebwerks
DE3137157A1 (de) Regler fuer eine doppelservoanlage
DE2249860A1 (de) Prozessteuersystem und bei diesem verwendbare anordnung
EP2425308A2 (de) Einrichtung und verfahren zur residuenauswertung eines residuums zur erkennung von systemfehlern im systemverhalten eines systems eines flugzeugs
DE2704098B2 (de) Dual-Recheneinrichtung zur Verwendung bei einer Drehzahlregelung einer Dampfturbinenanlage
DE3311048A1 (de) Regelverfahren und -einrichtung
DE1673582A1 (de) Verfahren zur automatischen Regelung einer Prozessvariablen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE3023550A1 (de) Steuersystem zur steuerung der kraftstoffzufuhr bei einer gasturbine
DE3039776A1 (de) Steuersystem
DE1673594B2 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines regelsignals fuer automatisch geregelte einrichtungen
EP3376626A1 (de) Verfahren zur regelung der wirkleistungsabgabe eines windparks sowie ein solcher windpark
DE2453011A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur auswahl eines signals aus wenigstens drei redundanten signalkanaelen
EP3724046B1 (de) Bremssystem mit einer korrekturvorrichtung einer öffnungszeit eines ventils und verfahren zum korrigieren der öffnungszeit des ventils
DE10242128A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer redundanten Sensoranordnung
DE3416241C2 (de) Doppelglied-Monitor zur Verwendung in Verbindung mit einer Stelleinrichtung
DE3905261A1 (de) Verfahren und einrichtung zur stabilisation eines elektrischen versorgungsnetzes
EP0334034B1 (de) Regelverfahren zur Vermeidung des Pumpens eines Turbokompressors
EP0049306B1 (de) Regelschaltung

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition