Observer based condition monitoring of an electrohydraulic actuation system
Bir elektro hirolik eyleyici sistemin gözlemci tabanlı durum denetlenmesi
- Tez No: 608066
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ EMRE TURGUT, DR. HAKAN ÇALIŞKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Bu tez çalışması kapsamında, bir elektrohidrolik eyleyici sistem içindeki kitlenme gibi, havacılık uygulamarında oldukça kritik olabilecek bir hatanın farkedilip saptanması, model tabanlı yaklaşımlarla gerçekleştirilmiştir. Hidrolik motor kontrollü bir elektrohidrostatik eyleyici (EHA) ve servo oransal valf kontrollü bir yük simülatörünün birleştirilmesiyle oluşan bir hidrolik test düzeneği, önerilen hata belirleme ve teşhisi algoritmasının gerçek zamanlı doğrulaması için kullanılmıştır. Test düzeneğindeki ekipmanların sistem dinamiğini temel alarak, model tabanlı hata belirleme metodlarını uygulamak için hem EHA hem de yük simülatörü sistemi için matematiksel modellenme yapılmıştır. Literatürde, değişik hata senaryoları için önerilen birkaç model tabanlı yaklaşım mevcuttur. Bunların arasından en çok bilinen ve tercih edilen model tabanlı rezidüel (artık) oluşturma yöntemleri Kalman filtreleme ve gözlemci tabanlı çözümlerdir. Ancak, her özel hata durumu nominal sistem dinamiğinde kendine özel ayrı bir değişikliğe neden olabildiğinden herhangi bir hatanın gözlemlenmesi ve teşhisi için literatürde tanımlanmış ortak bir prosedür bulunmamaktadır. Bu çalışmada odaklanılan temel hata durumu kitlenme (jamming) gibi bir elektro hidrolik eyleyici sistemde meydana gelebilecek senaryolardır. Bu durumlar, özellikle sistem emniyeti için çok şiddetli ve katastrofik sonuçlar doğurabilir. Tez kapsamında bu tür hatalı durumların saptanması için özel bir model tabanlı yaklaşım metodu geliştirilmiştir. Sistem durumları ve bozucu etkileri için gözlemci teknikleri hata saptanması amacıyla uygulanmıştır. Öncelikle eyleyici sistem üzerine düşen bozucu yük, özel bir gözlemci tasarlanarak tahmin edilmiştir. Bu gözlem sonunda çıkan tahmin, hatalı bir durumla ilişkilendirilerek rezidüel (artık) bilgisi olarak değerlendirilmiştir. Bu rezidüel önceden tanımlanmış eşik değerini ki bu da sistemin, hata durumları için uygulayabileceği maksimum takat kuvvetine eşdeğerdir, geçtiği anda hata tespiti başlar. Prosedür daha sonra hata saptama adımıyla devam eder. Bu adımda eyleyicinin belli aralıklarla alınan konum bilgisi ve istenilen eyleyici konum bilgisi arasındaki fark analiz edilerek kitlenmenin gerçekleştiği doğrulanır.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, jamming fault in an electrohydraulic actuation system which may be quite critical for aerospace applications are detected using model-based approaches. A hydraulic test setup consisting of a connected motor controlled electro hydrostatic actuation (EHA) system and a servo Proportional valve controlled load simulator system is used for the verification of the proposed fault detection and diagnosis (FDD) algorithm. Based on the system dynamics of the equipment in the test bench, mathematical modelling of both EHA and the load simulator is to be performed for further model-based (FDD) techniques. Several model-based approaches proposed for different kind of failure and fault cases are present in the literature. Among them, Kalman filtering and Observer based solutions are the most well-known and preferred model-based methods used in the residual generation step. However, there is no common procedure for the detection and the identification of 'a fault' as different failure conditions may result in distinct changes in the nominal behavior of the system or process. Fault to be focused on this study is the jamming phenomena which could occur in an electro hydraulic actuator. This failure case might be severe and even lead to a catastrophic system safety failure. In the scope of the thesis study a dedicated model based approach is developed for the detection and diagnosis of such faulty cases. State and disturbance observer techniques are applied for fault detection purposes. First, the disturbance load acting on an actuator is estimated by a disturbance observer. This observation is correlated with a faulty case and behaved as a residual. Once the residual, the rate of the disturbance estimation, exceeds a predefined value, the fault detection is triggered. The whole procedure is followed with the fault identification step where the moving average of the position tracking error is analyzed to diagnose jamming cases.
Benzer Tezler
- Sincap kafesli asenkron makinenin rotor alan yönlendirmeli kontrolü
Rotor field-orientation control of a squirrel cage induction machine
SAFFET ALTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. EMİN TACER
- Building sensor-based real-time predictive maintenance system by utilizing artificial intelligent techniques
Yapay akıllı teknikleri kullanarak sensör tabanlı gerçek zaman tahminli bakım sistemi kurulması
RAGHAD MOHAMMED KHORSHEED
Doktora
İngilizce
2021
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER FARUK BEYCA
- Birlikte öğretim yaklaşımlarından bir öğretim yapan bir gözlemci modelinin kaynaştırma ortamlarındaki sınıf öğretmenlerinin etkili öğretim becerilerine etkisi
The impact of the effectiveness of an observer model providing education according to the 'joint teaching' approach in an inclusive environment on the effective teaching ability of classroom teachers
HATİCE NİLAY KAYHAN
Doktora
Türkçe
2016
Eğitim ve ÖğretimAnkara ÜniversitesiÖzel Eğitim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖNÜL AKÇAMETE
- Offline stator resistance estimation for permanent magnet synchronous motor and real-time implementation using embedded coder
Kalıcı mıknatıslı senkron motorlar için offline stator direnci tahmini ve embedded koder kullanarak gerçek zamanlı uygulaması
LÜTFÜ EMRE EFE
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH BARIŞ ÖZTÜRK
- Türk ceza hukukunda koşullu salıverilme
La libération conditionnelle en Droit Pénal Turc
FURKAN ALİ ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
HukukGalatasaray ÜniversitesiKamu Hukuku Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE EYLEM AKSOY RETORNAZ