إن خوارزميات الكشف عن الفشل ضرورية للحفاظ على سلامة النظم المعقدة وموثوقيتها، وتوفر في الوقت نفسه بيئة متوازية لتصميم هذه الخوارزميات واختبارها وتنفيذها، وتغطي هذه المادة المفاهيم الأساسية، وخطوات التنفيذ، والأمثلة العملية لتطوير خوارزميات الكشف عن الأخطاء في سيمولنك.

Theoretical Foundations of Fault Detection

ويشمل الكشف عن التخلف تحديد الانحرافات عن سلوك النظام العادي الناجم عن الأخطاء، ومن المفاهيم الرئيسية توليد البقايا، وتحديد العتبات، ومنطق القرار، والتجاوزات هي إشارات تدل على وجود أخطاء عندما تتجاوز العتبات المحددة مسبقا، والنموذج الدقيق للنظام أمر حاسم بالنسبة لجيل متبقي فعال.

تنفيذ كشف الخزنة في سيمولينك

عملية التنفيذ عادةً ما تتضمن إنشاء نموذج للنظام، تصميم المولدات المتبقية، وتحديد منطق القرار، مكتبة (سيمولينك) تسمح بتشييد هذه المكونات بسهولة، حالما يتم وضع النموذج، يساعد المحاكاة على التحقق من أداء الكشف عن الأخطاء.

أمثلة عملية

(أ) النظر في نظام محرك بسيط يمكن أن تحدث فيه أخطاء في جهاز الاستشعار أو المصباح، وباستخدام سيمولينك، يمكن توليد بقايا بمقارنة الإشارات المقاسة بالتنبؤات النموذجية، ثم توضع المقابس على أساس بيانات التشغيل العادية، وعندما تتجاوز المواجيز الحد الأدنى، يُعَلِّم النظام خطأ.

ومن الأمثلة الأخرى مراقبة العمليات الكيميائية، ونظم الطاقة، والتطبيقات الفضائية الجوية، وفي كل حالة، تنطوي الخطوات الأساسية على وضع النماذج، وتوليد البقايا، وتحديد العتبات، واتخاذ القرارات الخاطئة.

أهم صور سيمولينك في كشف الخزنة

  • بيئة النماذج الفلكية
  • المباني السابقة للتحكم وتجهيز الإشارات
  • قدرات التعبئة والاختبار
  • إدماج برنامج تبادل البيانات والمعلومات في مجال تحليل البيانات