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Paoli A.
"Metodi di controllo Fault Tolerant e applicazioni"
 
Type Master Thesis
Author(s) Paoli A.
Title Metodi di controllo Fault Tolerant e applicazioni
Editor UniversitÓ degli Studi di Bologna - FacoltÓ di Ingegneria - DEIS
Keywords Safe Process, Fault Tolerant Control, Fault Detection, Controllo Adattativo, Logiche Decisionali
Abstract

Questo lavoro prende spunto dalla considerazione che i sistemi di controllo tradizionali sono vulnerabili, soggetti a possibili guasti su sensori, attuatori, componenti del plant e cosÝ via. Questi guasti possono causare reazioni inaspettate del sistema e le conseguenze che ne derivano possono interessare la produzione, ma anche le persone e l'ambiente. Di qui la necessitß di progettare dei sistemi di controllo che, in caso di malfunzionamento, limitino automaticamente le conseguenze. Di qui dunque lo sviluppo di una branca di studi che si occupa di sicurezza nei sistemi automatici (meglio nota come safe automation), una cui area emergente Ú costituita dal Controllo Fault Tolerant.

Il principale scopo di un sistema di controllo fault tolerant Ú evitare che guasti locali su componenti del sistema possano svilupparsi nella sua struttura funzionale, portando a gravi rischi. Esso deve essere quindi in grado di rilevare, stimare e compensare possibili malfunzionamenti, cercando di mantenere il sistema operativo seppure con performance ridotte, interrompendo la sessione solo come ultima soluzione.

Lo scopo principale di questo lavoro Ú un percorso attraverso questo scenario, partendo dai concetti pi˙ semplici sulla sicurezza nei sistemi automatici, che portano alla definizione del problema di controllo fault-tolerant, proseguendo attraverso le caratteristiche pi˙ importanti che si richiedono ad un sistema di questo tipo, per arrivare alla descrizione di una possibile struttura di un sistema di controllo fault tolerant e alla metodologia di progetto da seguire per ottenerla. Da questa prima parte emerge una classificazione dei sistemi di controllo fault tolerant in passivi e attivi e, in seguito, attivi a riconfigurazione on line del controllore, e attivi projection based. Ciˇ permette di operare una classificazione delle numerose tecniche presenti in letteratura. Il lavoro termina con una parte applicativa in cui vengono messi in pratica i risultati espressi in precedenza. Lo studio Ŕ stato condotto presso il L.A.R. (Laboratorio di Automazione e Robotica) della FacoltÓ di Ingegneria dell'UniversitÓ degli Studi di Bologna.

Per quanto detto in precedenza nello sviluppo del lavoro possono essere evidenziate due parti.

  • Nella prima parte, metodologica, Ú spiegato il contesto dello studio e lo stato dell'arte.
    In particolare nel capitolo 1 si Ŕ voluto fornire una panoramica del problema del controllo fault tolerant e del contesto in cui questo si pone.
    Nel capitolo 2 Ŕ stata illustrata una possibile metodologia di progetto e l'implementazione di architetture di controllo fault-tolerant.
    Nel capitolo 3 vengono presi in considerazione i cosiddetti metodi di controllo fault-tolerant a riconfigurazione on line del controllore.
    Nel capitolo 4 vengono illustrati i concetti alla base dei metodi projection-based.
  • Nella seconda parte, di carattere applicativo, vengono illustrati due esempi di applicazione delle metodologie di controllo fault tolerant.
    Nel capitolo 5 il sistema in questione Ú un sistema di propulsione navale realizzato come benchmark presso l'Universitß di Aalborg in Danimarca.
    Nel capitolo 6 il sistema oggetto di studio Ú una macchina per lo svolgimento-avvolgimento di materiale a film sottile.
  • Infine in appendice A sono illustrate alcune tecniche di controllo a commutazione logica, tecnica questa che Ú fondamentale nella progettazione di sistemi fault tolerant di tipo projection-based; mentre in appendice B vengono elencati i parametri costruttivi del sistema navale trattato nel capitolo 5.

Notes
Relatore:
Chiar.mo Prof. Ing. Claudio Bonivento
Correlatori:
Chiar.mo Prof. Ing. Alberto Tonielli
Dott. Ing. Lorenzo Marconi
Document aa6f.Document.zip (1273625 bytes)
Year 2000


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