UNIVERSIT `
A DEGLI STUDI DI PISA
Facolt`
a di Ingegneria
Corso di Laurea in Ingegneria dell’Automazione Dipartimento di Sistemi Elettrici e Automazione
Tecniche per il rilevamento on line di
guasti nei processi MIMO
Tesi di Laurea Sperimentale in Controllo dei Processi
Relatore Laureando
Chiar.mo Prof. Alberto Landi Lorenzo Musu
Correlatore
Chiar.mo Prof. Aldo Balestrino
Indice
1 Accoppiamento 3 1.1 La tecnica RGA . . . 5 1.1.1 Esempi . . . 8 1.2 L’RGA Iterativo . . . 9 1.2.1 Esempio . . . 91.3 Altri indici di pairing . . . 10
1.3.1 Esempio . . . 11
1.4 L’indice di Niederlinski . . . 11
2 Metodo Blt secondo Luyben 13 2.1 Presentazione della tecnica . . . 13
2.1.1 Esempio . . . 15
2.2 Algoritmo sviluppato per la sintesi di un controllore BLT . . . 16
2.2.1 Esempio di applicazione . . . 17
3 Sistema di rilevazione guasti mediante vibrazione imposta 20 3.1 Presentazione del sistema . . . 20
3.2 Interpretazione dei risultati e logica degli allarmi . . . 33
3.3 Conclusioni sulle simulazioni . . . 36
3.3.1 Variazioni della nonlinearit`a . . . 37
3.4 Applicazione ad un sistema a fase non minima . . . 38
4 Sistema di rilevazione guasti con rel`e ad auto-oscillazione 50 4.1 Presentazione del sistema . . . 50
4.2 Logica di rilevazione guasti . . . 63
4.3 Conclusioni sull’esempio della colonna di distillazione . . . 65
4.4 Applicazione ad un sistema con ritardi . . . 65
5 Considerazioni sugli schemi proposti e possibili sviluppi 76 5.1 Possibili sviluppi . . . 77
A Interpretazione delle uscite delle Embedded Matlab Function 81 B Algoritmo per la sintesi del Controllore BLT secondo Luyben 82 B.1 Gli altri sottoprogrammi . . . 92
Sommario
La sintesi di controllori per sistemi multivariabile `e un campo in continuo sviluppo; la robustezza e le elevate prestazioni sono i requisiti fondamentali nel progetto di un controllore. Ad una prima fase di accoppiamento e di progettazione del controllore segue sovente un’analisi del sistema controllato anche in termini di tolleranza e prevenzione dei guasti. L’argomento del pre-sente lavoro di tesi `e la messa a punto di un sistema di rilevazione dei guasti basato sull’introduzione di piccole vibrazioni che provochino oscillazioni nelle uscite dell’impianto.
Dopo aver introdotto la tematica dell’accoppiamento e della sintesi di con-trollori PID mediante la tecnica BLT per la quale `e stato sviluppato un algoritmo mostreremo due diversi schemi logici per la rilevazione dei guasti che possono affliggere il Processo.
