Méthodes algébriques pour la décomposition de modèles comportementaux : Application à la détection et à la localisation de défaillances - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

Behavioral models decomposition using algebraic methods : Application on fault detection and isolation.

Méthodes algébriques pour la décomposition de modèles comportementaux : Application à la détection et à la localisation de défaillances

Résumé

This thesis concerns fault detection and isolation using behavioral models. The suggested approach consists in the determination of a sub-system which is decoupled from the perturbation and from a subset of faults and sensitive to the remaining faults. Using this sub-system, structured fault indicators are generated. These indicators are intrinsically robust to the perturbations and to some faults and sensitive to the remaining faults. Thus, this approach is based on the decomposition of the behavioral model of the process to monitor into sub-systems.A decomposition methodology is proposed to handle continuous and discrete models in a similar way. Algebraic tools, known as pair algebra and algebra of functions, are used to formulate the decomposition methodology. Both algebras are presented, and their operators detailed and illustrated. It is shown that the decomposition procedure for the continuous case based on algebra of functions is similar to the discrete case based on pair algebra. Finally, a decomposition methodology for all types of deterministic behavioral models is proposed.The theoretical results are illustrated by the decomposition of the behavioral models (continuous and discrete) of the three tank process, and the synthesis of fault detection and isolation module for both cases.
Cette thèse traite de la détection et de la localisation des défaillances à base de modèles comportementaux. L'approche suggérée consiste à extraire du modèle comportemental un sous-modèle découplé par rapport aux perturbations et par rapport à un sous-ensemble de défaillances et couplé par rapport au sous-ensemble complémentaire de défaillances. A l'aide de ce sous modèle, des indicateurs de défaillances structurés sont générés. Ces indicateurs possèdent intrinsèquement des propriétés de robustesse aux perturbations et à certaines défaillances et sont sensibles au reste des défaillances. Cette approche repose donc sur la décomposition du modèle comportemental du système en sous-modèles. Une méthodologie de décomposition est présentée pour traiter les modèles continus et les modèles événementiels de la même manière. Cette méthodologie de décomposition est formulée en utilisant des outils algébriques connus sous le nom d'algèbre des paires et d'algèbre des fonctions. Les deux algèbres sont présentées et leurs opérateurs sont détaillés et illustrés. Il est montré que la procédure de décomposition décrite pour les modèles continus en utilisant l'algèbre des fonctions est similaire à celle décrite pour les modèles événementiels en utilisant l'algèbre des paires. Une procédure de décomposition générale est ensuite proposée pour tous les modèles comportementaux déterministes.Les résultats théoriques sont illustrés par la décomposition des modèles comportementaux (continu et événementiel) du système à trois cuves, et par la synthèse d'un module de détection et de localisation de défaillances pour chaque cas traité.
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tel-00385550 , version 1 (19-05-2009)

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  • HAL Id : tel-00385550 , version 1

Citer

Denis Berdjag. Méthodes algébriques pour la décomposition de modèles comportementaux : Application à la détection et à la localisation de défaillances. Automatique / Robotique. Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00385550⟩
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