Naslov
Na kvarove tolerantan sustav upravljanja sporohodnim dizelskim motorom za brodsku propulziju
(Fault tolerant control system for large diesel engine in marine propulsion)

Autori
Antonić, Radovan

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
29.10

Godina
2002

Stranica
245

Mentor
Vukić, Zoran

Ključne riječi
brodski dizelski motor; baza znanja; kvar; detekcija; identifikacija; ekspertni sustav; neizrazita logika; neuronska mreža; sustav upravljanja tolerantan na kvar.
(marine diesel engine; knowledge base; fault detection; fault identification; fault tolerance; exspert system; fuzzy logic; neural network; control system; reconfiguration)

Sažetak
U radu se istražuju tehnike, metode i postupci temeljeni na novim tehnologijama (neizrazita logika, ekspertni sustavi, umjetne neuronske mreže, i dr.) s kojima se može znatnije unaprijediti dijagnostika brodskog dizelskog motora u eksploataciji i predlažu rješenja za sustav upravljanja (SU) sa sposobnošću prilagodbe na kvarove tijekom operativnog rada. Brodski dizelski proces je po svojoj prirodi veoma kompleksan i čine ga niz međusobno ovisnih i povezanih podsustava s velikim brojem komponenti. Pouzdanost i raspoloživost dizelskog propulzijskog sustava ključna je za ostvarenje osnovne misije broda. Zbog toga je veoma važno primijeniti takav SU koji će omogućiti osnovnu misiju broda i u najtežim situacijama (kvarovi, vanjski poremećaji, situacije nužde i sl.) uz dopušteno degradiranje performansi sustava. Tako rigorozne zahtjeve ne može ispuniti konvencionalni SU primjenjivan do sada u eksploataciji broda, već samo SU s mogućnostima tolerancije kvarova i dinamičke prilagodbe strukture. Praksa i iskustvo su pokazali da, najčešće nedostaju potrebna znanja o ponašanju sustava u nenormalnim situacijama, situacijama kvarova i težih poremećaja, da bi se pravovremeno i adekvatno reagiralo. Cilj i osnovni doprinos ovog rada jest iznalaženje učinkovitih tehnika i principa za prikupljanje, formalizaciju i predstavljanje heurističkih znanja eksperata i operatera, izgradnju baze znanja – pravila, implementaciju tih znanja u SU i dijagnostike sporohodnog dizelskog motora kao dijela propulzijskog procesa broda, te proširenje konvencionalnih metoda upravljanja novima, koje će biti u stanju pravovremeno otkriti i dijagnosticirati kvar i obaviti prilagodbu strukture za nastavak rada sustava s kvarom uz što manje degradiranje njegovih performansi. Veliki dio istraživačkog rada uložen je u svrhe kvalitetne identifikacije dizelskog motora , tj. pronalaženje modela ponašanja u uvjetima različitih kvarova njegovih komponenti i podsustava. Pri tome su korištene različite metode i tehnike (matematički modeli, heuristička znanja eksperata i operatera, eksperimenti i snimanja na realnom motoru na probnom stolu, simulacije i dr.). Analizirane su i prezentirane neke od mogućnosti unapređenja postojećih SU i dijagnostike dizelskog motora (fuzijom informacija, novim tehnikama procesiranja senzorskih signala, optimalnim razmještajem i umrežavanjem senzora, analitičkom redundantnošću, ...). Pored toga obavljena je strukturna analiza procesa dizelskog motora u sklopu dizelskog propulzijskog kompleksa broda u svrhe iznalaženja inherentnih redundantnosti informacija u pojedinim podsustavima, što će biti temelj moguće rekonfiguracije sustava u slučaju kvara. To je osnova za primjenu predložene sheme fuzije senzorskih i drugih informacija, čime se povećavaju mogućnosti detekcije, lokalizacije i prilagodbe na kvar. Temeljem navedenoga, predložene su i primjerima ilustrirane, najpovoljnije sheme za detekciju i identifikaciju kvarova DM korištenjem podataka iz sustava nadzora i heurističkih znanja eksperata. Konačno, predložena je struktura SU s više modela procesa i odgovarajućih upravljačkih algoritama - regulatora s hibridnim pristupom (kombinacija konvencionalnih, neizrazitih i neuro-neizrazitih), koja će omogućiti prilagodbu i toleranciju kvarova dizelskog motora u operativnom radu u svim režimima. Istaknuti su zahtjevi kojima SU (HW i SW struktura) mora udovoljiti u svrhe uspješne integracije u jedinstveni integrirani sustav upravljanja broda - ISUB.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA