Exploitation of properties of the MPC algorithms in fault detection

Abstract

Algorytmy regulacji predykcyjnej dzięki sposobowi ich formułowania, w którym w umiejętny sposób wykorzystuje się model procesu, gwarantują bardzo dobrą jakość regulacji. Często ma to miejsce także w przypadku wystąpienia uszkodzenia w układzie regulacji. Wiele takich uszkodzeń może być nawet trudnych do zauważenia dzięki działaniu regulatora, jednak pożądane jest ich wykrycie. W artykule zaproponowano wykorzystanie w celu wykrywania uszkodzeń faktu, że w algorytmach regulacji predykcyjnej na bieżąco oceniana jest jakość modelu, na którym algorytm bazuje, przez porównywanie jego wyjścia z wartością wyjścia obiektu. Metoda może więc zostać użyta w algorytmach regulacji predykcyjnej dowolnego typu, bazujących zarówno na liniowych, jak i nieliniowych modelach obiektów.The model predictive control (MPC) algorithms due to their formulation and clever usage of the process model offer good control performance. It is also the case when some faults take place in the control system. Many of such faults can be even hard to notice thanks to the operation of the controller. It is, however, desired to be able to detect such situations. In the paper it is proposed to use internal signals of the MPC controllers in order to detect faults that occurred in the system. The method can be applied in the MPC algorithms based on both linear or nonlinear models