Fault-Diagnosis Systems: An Introduction from Fault Detection to Fault Tolerance

نظارت، نظارت بر سلامت، تشخیص عیب، تشخیص عیب و مدیریت خطا نقش فزاینده ای را برای فرآیندهای فنی و وسایل نقلیه ایفا می کند تا قابلیت اطمینان، در دسترس بودن، نگهداری و طول عمر را بهبود بخشد. برای فرآیندهای مرتبط با ایمنی، سیستم‌های مقاوم به خطا با افزونگی مورد نیاز است تا به یکپارچگی سیستم جامع برسد.

این کتاب مقدمه‌ای در زمینه تشخیص عیب، تشخیص خطا و سیستم های مقاوم به خطا با روش هایی که عملکرد خود را در کاربردهای عملی ثابت کرده اند. خواننده را در یک سبک آموزشی ساختاریافته راهنمایی می کند:

• روش های نظارت، قابلیت اطمینان، ایمنی، یکپارچگی سیستم و اصطلاحات مرتبط؛
• تشخیص خطا با روش‌های مبتنی بر سیگنال برای سیگنال‌های دوره‌ای و تصادفی؛
• تشخیص خطا با روش‌های مبتنی بر مدل فرآیند مانند پارامتر تخمین، تخمین حالت، معادلات برابری و تحلیل مولفه اصلی؛
• تشخیص خطا با روش‌های طبقه‌بندی و استنتاج؛
• سیستم های مقاوم در برابر خطا با افزونگی سخت افزاری و تحلیلی؛
• بسیاری از مثال های شبیه سازی عملی و نتایج تجربی برای فرآیندهایی مانند موتورهای الکتریکی، پمپ ها، محرک ها، حسگرها و اجزای خودرو؛
• تمرینات پایان فصل برای خودآزمایی یا تمرین.

این کتاب به دانشجویان فارغ التحصیل رشته های برق، مکانیک، مهندسی شیمی و علوم کامپیوتر و برای مهندسان شاغل اختصاص دارد.

Supervision, health-monitoring, fault detection, fault diagnosis and fault management play an increasing role for technical processes and vehicles, in order to improve reliability, availability, maintenance and life-time. For safety-related processes fault-tolerant systems with redundancy are required in order to reach comprehensive system integrity.

This book gives an introduction into the field of fault detection, fault diagnosis and fault-tolerant systems with methods which have proven their performance in practical applications. It guides the reader in a structured tutorial style:

• supervision methods, reliability, safety, system integrity and related terminology;
• fault detection with signal-based methods for periodic and stochastic signals;
• fault detection with process model-based methods like parameter estimation, state estimation, parity equations and principal component analysis;
• fault diagnosis with classification and inference methods;
• fault-tolerant systems with hardware and analytical redundancy;
• many practical simulation examples and experimental results for processes like electrical motors, pumps, actuators, sensors and automotive components;
• end-of-chapter exercises for self testing or for practice.

The book is dedicated to graduate students of electrical, mechanical, chemical engineering and computer science and for practising engineers.