Utilização de modelos de falhas na metodologia dos observadores de estado para detecção de trincas em sistemas contínuos

Abstract

Hoje em dia um dos fatores de interesse das indústrias no desenvolvimento de novas técnicas de detecção e localização de falhas é a preocupação com a segurança de seus sistemas, tendo-se a necessidade de supervisão e monitoramento de modo que a falha seja detectada e corrigida o mais rápido possível. Verifica-se na prática que determinados parâmetros dos sistemas podem variar durante o processo, devido a características específicas ou o desgaste natural de seus componentes. Sabe-se também que, mesmo nos sistemas bem projetados, a ocorrência de trincas em alguns componentes pode provocar perdas econômicas ou conduzir a situações perigosas. Os observadores de estado podem reconstruir os estados não medidos do sistema, desde que o mesmo seja observável, tornando possível, desta forma, estimar as medidas nos pontos de difícil acesso. A técnica dos observadores de estado consiste em desenvolver um modelo para o sistema em análise e comparar a estimativa da saída com a saída medida, a diferença entre os dois sinais presentes resulta em um resíduo que é utilizado para análise. Neste trabalho foi montado um banco de observadores associado a um modelo de trinca de modo a acompanhar o progresso da mesma. Os resultados obtidos através de simulações computacionais em uma viga engastada discretizada pela técnica dos... .

Nowadays a main factor of interest in industries in the development of new techniques for detection and localization of faults it is the concern with the security of its systems. The need for supervising and monitoring is to detect and correct the fault as fastest as possible. It is verified, practically, that some determined parameters of the systems can vary during the process, due the specific characteristics or the natural wearing of its components. It is known that even in well-designed systems the occurrence of cracks in some components can provoke economic losses or lead to dangerous situations. The state observers methodology can reconstruct the unmeasured states of the system, since that it is observable, becoming possible in this way to esteem the measures for points of difficult access. The technique of state observers consists of developing a model for the system under analysis and to compare the estimate of exit with the measured exit, the difference between these two signals results in a residue that is used for analysis. In this work was assembled a bank of observers associated to a model of crack in order to follow its progress. The results gotten through computational simulations in a cantilever beam discretized by using the technique of finite elements and carried through experimental... (Complete abstract click electronic address below).