Flachheitsbasierte algebraische Fehlerdiagnose für einen Euler-Bernoulli-Balken mittels Modulationsfunktionen

Abstract

Zusammenfassung Zur Fehlerdiagnose für verteilt-parametrische Systeme (SVP) wird eine neue Methode vorgestellt, die keine Systemapproximation erfordert. Die Anwendung von Integraltransformationen auf das SVP ermöglicht das Aufstellen einer Eingangs-Ausgangs-Beziehung, aus der sich ein algebraischer Ausdruck für den Fehler herleiten lässt. Um die Fehlerdiagnose unabhängig von den Störungen und unbekannten Zuständen zu machen, wird die Bestimmung der als Modulationsfunktion bezeichneten Integralkerne auf die Realisierung eines Arbeitspunktwechsels für ein SVP zurückgeführt. Aufgrund der Flachheit dieses SVP können die zugehörige Trajektorienplanung und der Steuerungsentwurf systematisch mit flachheitsbasierten Methoden erfolgen. Damit stellt der Beitrag erstmalig einen neuen Zusammenhang zwischen der Fehlerdiagnose für SVP und der Flachheitseigenschaft her. Die neue Diagnosemethode wird im Beitrag auf einen Euler-Bernoulli-Balken mit polynomialen sowie beschränkten Störungen zur Detektion von Aktorfehlern angewendet und in Simulationen validiert.