EE-240/2009 EE-240 - Introdução EE-240/2009 Introdução.

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1 EE-240/2009 EE-240 - Introdução EE-240/2009 Introdução

2 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Novo Dicionário da Língua Portuguesa de Aurélio Buarque de Holanda Ferreira: Prognóstico : Conjectura sobre o desenvolvimento de uma situação Falta (lat fallita) : Ausência ; Privação ; Imperfeição ; Defeito Falha (lat fallia) : Falta ; Defeito ; Falência The Concise Oxford Dictionary: Prognostic (grego prognostikon) : Advance indication ; prediction ; forecast Fault : Defect ; Imperfection ; Thing wrongly done Failure : Break down ; Cessation of vital function ; Non-performance Dependable: That may be relied on; Terminologia

3 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Dependable System: Confiabilidade Elevada? Pouco Sensível a Efeitos Ambientais? Monitoração e Controle de Desgaste? Capacidade de Reconfiguração? Capacidade de Adaptação? Capacidade de Auto-Reparo? Elevada Robustez a Incertezas Estruturadas? Elevada Robustez a Incertezas Não Estruturadas? Elevada Robustez à Perda de Sub-Sistemas?

4 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Projeto Inadequado Construção Inadequada Operação Incorreta Desgaste com Uso Degradação Natural Porque ocorrem falhas?

5 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Dados de População Dados de População + Condições de Uso Dados históricos de alguns sinais do componente particular Dados de entrada e saída do sub-sistema Seqüência de Apresentação Mais Informações

6 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Dados de População Dados de População + Condições de Uso Dados históricos de alguns sinais do componente particular Dados de entrada e saída do sub-sistema Seqüência de Apresentação Mais Informações

7 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Informações de População... t 0 p (t) T t

8 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Informações de População p (t) T t Densidade de Probabilidade F (t) T t Distribuição de Probabilidade 1 0 R(t) = 1 – F (t) t 1 T Função de Confiabilidade

9 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Exemplo t 96h 1.744h 1.051h 763h 498h 257h t 100% log R(t) log 0.37 t = 833 e = 0.0012 MTTF

10 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Princípio da Máxima Verossimilhança t p (t) T Amostra de t    1 2

11 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Exemplo t 96h 1.744h 1.051h 763h 498h 257h

12 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Dados de População Dados de População + Condições de Uso Dados históricos de alguns sinais do componente particular Dados de entrada e saída do sub-sistema Seqüência de Apresentação Mais Informações

13 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Efeito do Stress t s [intensidade de stress] Baixo stress Elevado stress

14 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Efeito do Stress s [intensidade de stress] Baixo stress Elevado stress t Condições Nominais

15 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Dados de População Dados de População + Condições de Uso Dados históricos de alguns sinais do componente particular Dados de entrada e saída do sub-sistema Seqüência de Apresentação Mais Informações

16 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Análise de Sinais t 1  t I mot

17 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Sensores de Propósito Especial t a Sensor de Vibração

18 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Redundância Física de Sensor t  1 t  2 t  3

19 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Redundância Física de Sensor t  1 t  2 t  2  1

20 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Redundância Analítica de Sensor t 1  t 

21 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Regime Permanente a b

22 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Regime Permanente   B nom   a b

23 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Regime Permanente   B t nom    B  com t

24 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Regime Permanente a b   B nom   R Bat

25 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Regime Permanente   B nom   R Bat t nom  R  com t Bat

26 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Regime Permanente t nom  R  com t Bat t nom  B  com t

27 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Regime Permanente   B t nom    B  com t

28 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Regime Permanente   B nom   R Bat t nom  R  com t Bat

29 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Regime Permanente R  com t Bat B  com t t nom  t  t  t 

30 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Dados de População Dados de População + Condições de Uso Dados históricos de alguns sinais do componente particular Dados de entrada e saída do sub-sistema: Seqüência de Apresentação Mais Informações Identificação Paramétrica Observadores de Estado Relações de Paridade

31 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Dados de População Dados de População + Condições de Uso Dados históricos de alguns sinais do componente particular Dados de entrada e saída do sub-sistema: Seqüência de Apresentação Mais Informações Identificação Paramétrica Observadores de Estado Relações de Paridade

32 EE-240/2009 EE-240 - Introdução R Bat I a R a E a  J, B V Bat Modelo em Regime Transitório a b

33 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Regime Transitório Y A X E Y = AX + E

34 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Estimador de Mínimos Quadrados Y X Y = AX x k y k e k

35 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Estimador de Mínimos Quadrados

36 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Regime Transitório a b Dados ,  e  t  Determina-se J a partir de b Dados J e  t  Determina-se B a partir de a

37 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Dados de População Dados de População + Condições de Uso Dados históricos de alguns sinais do componente particular Dados de entrada e saída do sub-sistema: Seqüência de Apresentação Mais Informações Identificação Paramétrica Observadores de Estado Relações de Paridade

38 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Malha Fechada CNTRLCHOPPER +  Motor + Carga –

39 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Malha Fechada CNTRLCHOPPER +   p k Modelo para o motor + carga: Motor + Carga –

40 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Malha Fechada CNTRLCHOPPER +  Motor + Carga u –

41 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Malha Fechada CNTRLCHOPPER +  Motor + Carga u –

42 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Malha Fechada CNTRLCHOPPER + –  Motor + Carga u Controlador Proporcional +Integral: e

43 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Malha Fechada CNTRLCHOPPER + –  Motor + Carga u e

44 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Malha Fechada CNTRLCHOPPER + –  Motor + Carga u e A B

45 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Malha Fechada CNTRLCHOPPER + –  Motor + Carga u e Será que é possível obter uma estimativa de V mot (t) a partirda medida somente de  (t) = y(t)?

46 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Observadores de Estado Sistema Real Observador de Estado r(t)  0 se (A - LC) tiver auto-valores no SPE

47 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo em Malha Fechada CNTRLCHOPPER + –  Motor + Carga u e Será que é possível obter uma estimativa de V mot (t) a partirda medida somente de  (t) = y(t)? Observador de Estado

48 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Dados de População Dados de População + Condições de Uso Dados históricos de alguns sinais do componente particular Dados de entrada e saída do sub-sistema: Seqüência de Apresentação Mais Informações Identificação Paramétrica Observadores de Estado Relações de Paridade

49 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo Dinâmico Discretizado A B Falha Lf k

50 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo Dinâmico Discretizado Sem falha: T Q Y k+q U k+q Seja W tal que W T T = 0 Então: xkxk

51 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Modelo Dinâmico Discretizado Com falha: Como: T Q Y k+q U k+q M F k+q xkxk

52 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Dados de População Dados de População + Condições de Uso Dados históricos de alguns sinais do componente particular Dados de entrada e saída do sub-sistema: Seqüência de Apresentação Mais Informações Identificação Paramétrica Observadores de Estado Relações de Paridade

53 EE-240/2009 EE-240 - Introdução Muito Obrigado!