El problema del diagnóstico de fallas: un estudio comparativo basado en observadores dedicados y de entradas desconocidas

Abstract

The problem of fault diagnosis in nonlinear systems has become very important in recent years due to the great need for safe and efficient systems. The design of fault diagnosis systems are motivated by the need to know and if possible predict failures in control systems. In this thesis the problem facing sensors only through failures based on the mathematical model of the system, as are schemes dedicated observers and unknown input methods is discussed. A complete design procedure for each scheme is presented and applied to two different models, a hydraulic liquid level system and the suspension of a bus. The main contribution of this work is focused on obtaining comparative results between the two schemes implemented with this information that allows to know in which type of system is best suited each of these schemes troubleshooting, so use them to be obtained efficiently, knowing advantages and possible shortcomings of both schemes.

El problema del diagnóstico de fallas en sistemas no lineales ha tomado gran importancia en los años recientes debido a la gran necesidad de crear sistemas seguros y eficientes. El diseño de sistemas de diagnóstico de fallas se motiva por la necesidad de conocer y en su caso predecir las posibles fallas en los sistemas de control. En la presente tesis se aborda este problema dirigido hacia fallas en sensores únicamente mediante métodos basados en el modelo matemático del sistema, como lo son esquemas de observadores dedicados y de entradas desconocidas. Se presenta un procedimiento completo de diseño para cada esquema y se aplica a dos modelos distintos, un sistema hidráulico de nivel de líquido y la suspensión de un autobús. La principal contribución del presente trabajo está enfocada a la obtención de resultados comparativos entre los dos esquemas implementados, con esto se obtendrá información que permita saber en qué tipo de sistemas es más adecuado cada uno de estos esquemas de diagnóstico de fallas, para así emplearlos de manera eficiente, conociendo ventajas y posibles deficiencias de ambos esquemas.