diagnosticabilit É des systemes multimodes et diagnosticabilit É hybride
DESCRIPTION
Réunion S3 14 Mai 2007. DIAGNOSTICABILIT É DES SYSTEMES MULTIMODES ET DIAGNOSTICABILIT É HYBRIDE. Mehdi Bayoudh - Louise Travé-Massuyès Correspondant industriel: Xavier Olive. Le Diagnostic dans les Applications Spatiales. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
DIAGNOSTICABILITÉ DES SYSTEMES MULTIMODES ET
DIAGNOSTICABILITÉ HYBRIDE
Mehdi Bayoudh - Louise Travé-Massuyès
Correspondant industriel: Xavier Olive
Réunion S3
14 Mai 2007
GDR Macs, Réunion S3, 14 Mai 2007
Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Le Diagnostic dans les Applications SpatialesLe Diagnostic dans les Applications Spatiales
Systèmes Hybrides: commandes discrètes (software) + dynamique continue (SCAO).
Criticité des fautes, coût, distance entre les opérateurs au sol et le système, besoin d’une capacité de décision à bord.
Systèmes embarqués: besoin d’autonomie, analyser la diagnosticabilité pour garantir que le module de diagnostic pourra remonter une information non-ambiguë au module de décision.
Propriété de diagnosticabilité hybride: couplage entre les aspects continus et à événements discrets.
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnostic Actif à base de modèles
Diagnostic Actif à base de modèles
Sorties
Entrées
Module deReconfiguration
Module de Contrôle
Commandes de reconfiguration
Bruit Perturbation
Commandes provoquées
DiagnosticModule de Diagnostic
Actif
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnostic à base de modèles
Diagnostic à base de modèles
Modèledu
système
Propriété de
diagnosticabilité
MODULE DE DIAGNOSTIC ACTIF
+
Modèle HybrideAnalyse de
Diagnosticabilité du système
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Modélisation des Systèmes HybridesModélisation des Systèmes Hybrides
C1C2
C3C4
C5C6
e1 e2
e3
e4
q2q1
q3
S=(, Q, ∑, T, C, (q0, 0))
Système Hybride
M=(Q, ∑, T, q0)
q1 q2
q3
e1 e2
e3
e4
Système Discret sous-jacent
C1C2
C3C4
C5C6
q1 q2 q3
Système Continu sous-jacent
=(, Q, C, 0)
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnostic du Système Multimodes
Diagnostic du Système Multimodes
Système Multimodes
=(, Q, C, 0)
r1
r2
r3
r4
r5
r6
q1 q2 q3
q1 q2 q3
00 -01 - 1 0
10 -00 - 0 0
11 -00 - 0 0
t
Indicateurs de Cohérence : les résidusIndicateurs de Cohérence : les résidus
rij = 0
rij = 1
Observations
OBS
Modèle du mode qi
r1
r2
- r3
r4 - r5 r6
OBS
OBS
OBS
cohérence
incohérence
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du Système Multimodes
Diagnosticabilité du Système Multimodes
Signatures: de mode, miroir et réflexiveSignatures: de mode, miroir et réflexive
S1/1
S1/2
S1/3
S2/1
S2/2
S2/3
S3/1
S3/2
S3/3
q1 q2 q3
t
r1
r2
- r3
r4 - r5 r6
OBS
OBS OBS
00 -01 - 1 0
10 -00 - 0 0
11 -00 - 0 0
00 -01 - 1 0
Sig(q1)
10 -00 - 0 0
Sig(q2)
11 -00 - 0 0
Sig(q3)
Signature miroir de q1 dans q3
Signature réflexive de q1
Signature miroir de q1 dans q2
Signature miroir de q2 dans q1
Signature réflexive de q2
Signature miroir de q2 dans q3
Signature miroir de q3 dans q1
Signature réflexive de q3
Signature miroir de q3 dans q2
Signatures de mode
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Signature Miroir Sj/k=[s1
j/k, …, sNRRA(qk) j/k]=[Sr
qk (obs (j))]T.
La signature miroir du mode qj dans le mode qk est le vecteur des résidus du mode qk calculés à partir des observables quand le système est dans le mode qj.
Signature Miroir Sj/k=[s1
j/k, …, sNRRA(qk) j/k]=[Sr
qk (obs (j))]T.
La signature miroir du mode qj dans le mode qk est le vecteur des résidus du mode qk calculés à partir des observables quand le système est dans le mode qj.
Diagnosticabilité du Système Multimodes
Diagnosticabilité du Système Multimodes
Signatures: miroir et réflexiveSignatures: miroir et réflexive
Le vecteur des résidus du système associés au mode qk est noté: Sr
qk = [rk1, rk2, …, rkNRRA(qk)],
Où NRRA(qk) désigne le nombre des RRA dans le qk.
Le sous ensemble des variables continues observables de est noté, obs.
Signature Réflexive Sk/k=[0,0, …, 0]T = [Sr
qk (obs(k))]T.
La signature miroir du mode qj est le vecteur des résidus du mode qj calculé avec les observables dans le mode qj.
Signature Réflexive Sk/k=[0,0, …, 0]T = [Sr
qk (obs(k))]T.
La signature miroir du mode qj est le vecteur des résidus du mode qj calculé avec les observables dans le mode qj.
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Signature de mode La signature d’un mode qi est la concaténation de toutes les
signatures miroir du mode qi vu dans tous les modes qk, k[|1,m|]. Sig(qi)=[ST
i/1 STi/2, … , ST
i/m]T, où m est le nombre des modes du système.
Signature de mode La signature d’un mode qi est la concaténation de toutes les
signatures miroir du mode qi vu dans tous les modes qk, k[|1,m|]. Sig(qi)=[ST
i/1 STi/2, … , ST
i/m]T, où m est le nombre des modes du système.
Diagnosticabilité du Système Multimodes
Diagnosticabilité du Système Multimodes
Signature de modeSignature de mode
S1/1
S1/2
S1/3
00 -01 - 1 0
Sig(q1)
Signature réflexive de q1 = miroir de q1 dans q1
Signature miroir de q1 dans q2
Signature miroir de q1 dans q3
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Diagnosticabilité du Système Multimodes
Diagnosticabilité du Système Multimodes
Des Signatures vers la définition de la diagnosticabilité du système multimodes Des Signatures vers la définition de la diagnosticabilité du système multimodes
Le comportement du système suite à un événement de faute est modélisé par le mode de faute correspondant.
Diagnosticabilité
Deux modes qi et qj sont diagnosticables ssi Sig(qi) ≠ Sig(qj) (i ≠ j).
Le système multimodes est diagnosticable ssi toute paire de modes (qi,qj ), i ≠ j est diagnosticable.
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du Système Multimodes
Diagnosticabilité du Système Multimodes
Des Signatures vers la définition de la diagnosticabilité du système multimodes Des Signatures vers la définition de la diagnosticabilité du système multimodes
10 -00 - 0 0
Sig(q2)
S2/1
S2/2
S2/3
11 -00 - 0 0
Sig(q3)
S3/1
S3/2
S3/3
00 -01 - 1 0
Sig(q1) S1/2
S1/3
S1/1
S1/1S2/1 q1 et q2 sont diagnosticables mutuellementq1 et q2
S2/3=S3/3 et S2/2=S3/2
S2/1S3/1
q1 et q2 sont non diagnosticables mutuellement
q2 et q3 sont diagnosticables par q1 q2 et q3
S1/1S3/1 q1 et q3 sont mutuellement diagnosticables q1 et q3
Le Système est diagnosticable: (qi, qj), qi et qj sont mutuellement diagnosticables ou diagnosticables par un tiers.
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du Système Multimodes
Diagnosticabilité du Système Multimodes
Diagnosticabilité Mutuelle et Diagnosticabilité par un tiersDiagnosticabilité Mutuelle et Diagnosticabilité par un tiers
Diagnosticabilité mutuelle (discernabilité)
Deux modes qi et qj , (i ≠ j), sont non mutuellement diagnosticables ssi
Si/j = Sj/j et Sj/i = Si/i.
Le système est mutuellement diagnosticable ssi
pour toute paire de modes qi et qj , (i ≠ j) est mutuellement diagnosticable.
Diagnosticabilité par un tiers
Deux modes qi et qj , (i ≠ j), sont diagnosticables par qk ssi
Si/k ≠ Sj/k.
Le système est diagnosticable par un tiers ssi
pour toute paire de modes qi et qj , (i ≠ j) il existe kij tel que
qi et qj sont diagnosticables par qkij.
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du Système Multimodes
Diagnosticabilité du Système Multimodes
Conclusion sur la diagnosticabilité du système multimodesConclusion sur la diagnosticabilité du système multimodes
Diagnosticabilité du système multimodesDeux modes qi et qj , (i ≠ j) sont diagnosticables ssi
Ils sont mutuellement diagnosticables ou diagnosticables par un tiers.
Le système est diagnosticable ssi
pour toute paire de modes qi et qj , (i ≠ j) on a soit
la diagnosticabilité mutuelle soit la diagnosticabilité par un tiers.
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Exemple de calcul des résidus par extension de
l’approche espace de parité aux systèmes
multimodes
Exemple de calcul des résidus par extension de
l’approche espace de parité aux systèmes
multimodes
Xi(n+1) = Ai Xi(n) + BiU(n)
Y(n) = Ci Xi(n) + DiU(n)
Modèle du système dans l’espace d’état
• Xi(n): vecteur d’état à l’instant nT
• U(n): entrée du système à l’instant nT
• Y(n): sortie du système à l’instant nT
• T: période d’échantillonnage
Notations
Extension des travaux de V. Cocquempot, 2004.
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnostic du Système Multimodes
Diagnostic du Système Multimodes
Extension de l’approche par espace de paritéExtension de l’approche par espace de parité
€
ρci
p i (t) = Ω p iY p i (t) − Ω p i Lp i (Ai,Bi,Ci,Di)Up i (t)
ρ ei
p i (t) = 0
⎧ ⎨ ⎪
⎩ ⎪
€
Lp (M,N,P,Q) =
Q 0 ... 0
PN Q ... ...
... ... ... 0
PM (p−1)N ... PN Q
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟ ⎟
€
Osp=
C
CA
...
CA p
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟ ⎟
€
Ωp iOspi
=O
Les formes de calcul et d’évalution du vecteur des résidus dans un mode qi
Up(n)=[Up T (n-p), …, Up T (n-p+i), …, Up T (n)]T
Yp(n)=[Yp T (n-p), …, Yp T (n-p+i), …, Yp T (n)]T
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du SEDsous-jacent
Diagnosticabilité du SEDsous-jacent
M=(Q, ∑, T, q0)
q1 q2
q3
e1 e2
e3
e4
Système Discret sous-jacent
C1C2
C3C4
C5C6
q1 q2 q3
Système Continu sous-jacent
=(, Q, C, 0)
C1C2
C3C4
C5C6
e1 e2
e3
e4
q2q1
q3
S=(, Q, ∑, T, C, (q0, 0))
Système Hybride
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du SED
sous-jacent
Diagnosticabilité du SED
sous-jacent Définition Un DES M est diagnosticable ssi l’occurrence de tout événement non observable f ∑uo est suivie par une séquence observable d’événements de ∑o qui permettent de diagnostiquer f avec certitude.
M=(Q, ∑, T, q0)
q1 q2
q3
e1 e2
e3
e4
Système Discret sous-jacent
Un DES M est diagnosticable ssi le langage L(M) ∑* est diagnosticable.
Formellement, le langage L(M) est diagnosticable ssi fi ∑uo , un entier ni tel que: sFit L(M), tel que sFi se termine avec fi et t L(M) est une continuation de sFi: ||t|| ≥ ni ( w L(M), P∑o(w)= P∑o(sFit) ) (fi w )
Sampath1995, Pencolé 2004
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du SED
sous-jacent
Diagnosticabilité du SED
sous-jacent
f2 o1 o2
f1 o1 o2 o3 o4
f3 o1 o2 o3 o4 o6
f4 o1 o2 o3 o5
n1=5
n2=3
n3=5
n4=4
sF1
sF2
sF3
sF4
Exemple
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du SED
sous-jacent
Diagnosticabilité du SED
sous-jacent
Diagnostiqueur Le diagnostiqueur est une machine déterministe à états finis, Diag(M)=(Qdiag, ∑diag, Tdiag, q0diag ).
• ∑diag = ∑o, l’ensemble des événements observables du système M.
• Qdiag P(QP(∑F)) est l’ensemble des états du diagnostiqueur.
• Tdiag: est la fonction de transition du diagnostiqueur, elle est obtenue par un processus récursif qui consiste à calculer tous les états atteignables à partir de l’état initial du diagnostiqueur, et en propageant l’information du diagnostic.
• q0diag: état initial.
Sampath1995, Pencolé 2004
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du SED
sous-jacent
Diagnosticabilité du SED
sous-jacent
Critère nécessaire et suffisant de diagnosticabilité
Le système M est non diagnosticable ssi le diagnostiqueur Diag(M) contient un cycle incertain, i.e. un cycle qui qui contient au moins un état F i-incertain et qui correspond à un cycle dans le système originel.
q0diag Qdiag est un état Fi-incertain ssi fi n’appartient à tous les labels de q0diag
(mais fi appartient à au moins un des labels).
État Fi-incertain
Sampath1995, Pencolé 2004
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Exemple du système hybride
Exemple du système hybride
q1
q4
q3q2
uo1uo2
o2 o2
o1
uo3
€
A1 =1 0
0 1
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
€
A2 =
−1 4 0
0 −1,5 0
6 0 −2
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟
€
A3 =
−1 1 0
0 −2 0
1 0 −3
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟
€
A4 =
−2 1 0
−1 −2 0
2 0 −3
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟
€
B1 =1
0
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
€
B2 = B3 =
1
1
1
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟
€
B4 =
2
2
0
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟
€
c1 =1 1
0 1
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
€
c2 =1 0 0
0 1 0
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
€
C3 =C4 =1 0 0
0 1 1
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
€
D1 = D2 = D3 = D4 =1
0
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
€
X i(n +1) = AiX i(n) + BiU(n)
Y (n) =CiX i(n) + Di(n)
⎧ ⎨ ⎩
Système discret sous-jacent, M
Système continu sous-jacent,
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
DiagnostiqueurDiagnosticabilité du
DES sous-jacent
DiagnostiqueurDiagnosticabilité du
DES sous-jacent
(q1, { } )
(q4,{uo1,uo2,uo3 })(q4,{uo2})
(q4,{uo2,uo3})
(q3, {uo2 })(q3,{uo2,uo3})
(q3,{uo1,uo2,uo3})
o2
o2
o1
Le SED sous-jacent est non diagnosticable
q1
q4
q3q2
uo1uo2
o2 o2
o1
uo3
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Calcul des Résidus et des signatures
Calcul des Résidus et des signatures
€
ρc11 (n) =
−0,70 0,10 0,70 −0,10
−0,10 −0,70 0,10 0,70
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
y1(n −1)
y2(n −1)
y1(n)
y2(n)
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟ ⎟
+0,10 −0,70
−0,70 −0,10
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟ u1(n −1)
u1(n)
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
€
ρc21 (n) =
0,32 −0,84 0,32 0,30
0,20 0,44 0,20 0,84
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
y1(n −1)
y2(n −1)
y1(n)
y2(n)
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟ ⎟
+−0,93 −0,32
−1,25 −0,20
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟ u1(n −1)
u1(n)
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
€
ρc31 (n) = −0,34 0,85 −0,17 0,34( )
y1(n −1)
y2(n −1)
y1(n)
y2(n)
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟ ⎟
+ 0,00 0,17( ) u1(n −1)
u1(n)
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
€
ρc41 (n) = −0,34 0,85 −0,17 0,34( )
y1(n −1)
y2(n −1)
y1(n)
y2(n)
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟ ⎟
+ 0,00 0,17( ) u1(n −1)
u1(n)
⎛
⎝ ⎜
⎞
⎠ ⎟
€
Sig(q1) =
S1/1
S1/ 2
S1/ 3
S1/ 4
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟ ⎟
001111
=
€
Sig(q2) =
S2 /1
S2 / 2
S2 / 3
S2 / 4
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟ ⎟
110011
=
€
Sig(q3) =
S3 /1
S3 / 2
S3 / 3
S3 / 4
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟ ⎟
111100
=
€
Sig(q4 ) =
S4 /1
S4 / 2
S4 / 3
S4 / 4
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟ ⎟
111100
=
GDR Macs, Réunion S3, 14 Mai 2007
Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du système continu sous-
jacent
Diagnosticabilité du système continu sous-
jacent
€
Sig(q3) =
S3 /1
S3 / 2
S3 / 3
S3 / 4
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟ ⎟
111100
=
€
Sig(q4 ) =
S4 /1
S4 / 2
S4 / 3
S4 / 4
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟ ⎟
111100
==
Le système continu sous-jacent est non diagnosticable
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du système hybride
Diagnosticabilité du système hybride
Hypothèse1: on suppose qu’on a pas l’information sur l’ordre de changement des valeurs des résidus.
Hypothèse2: on suppose que la dynamique discrète est plus lente que la dynamique continue.
Définition: sous ces 2 hypothèses, le système hybride S=(, Q, ∑, T, C, (q0, 0) est diagnosticable, si le langage L(S) ∑*
hyb est diagnosticable.
€
fCS→DES : Q×T(Q) → ΣSig
( qi , q j ) a Roij ∈ ΣSigo si Sig(qi) ≠ Sig(q j )
( qi , q j ) a Ruoij ∈ ΣSiguo si Sig(qi) = Sig(q j )
∑hyb= ∑Sig ∑
Langage hybride
∑Sig= ∑oSig ∑uo
Sig
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du système hybride
Diagnosticabilité du système hybride
Le langage hybride L(S) peut être généré par l’automate de comportement associant les événements purement discrets et les événements issus de l’ abstraction de la dynamique continue (les switchs des signatures).
Automate de comportement
q1
q4
q3q2
uo1uo2
o2 o2
o1
uo3
DES sous-jacent M
001111
Sig(q1)=
110011
Sig(q2)=
111100
Sig(q3)=
111100
Sig(q4)=
Système multimodes
sous-jacent
+
q4
q1
q3q2
q24
q43 q34
q32
q13q21
uo2
uo1 uo3
o2
o1
o2
Ro21
Ro24
Ruo43
Ruo34
Ro32
Ro13
Automate de Comportement AC(S)
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du système hybride
Diagnosticabilité du système hybride
Le système hybride S=(, Q, ∑, T, C, (q0, 0)) est non diagnosticable ssi le diagnostiqueur Diag(Ac(S)), contient un cycle incertain, i.e. un cycle qui qui contient au moins un état Fi-incertain et qui correspond à un cycle dans le système originel (Ac(S)).
Condition nécessaire et suffisante
Le système hybride S=(, Q, ∑, T, C, (q0, 0)) est diagnosticable si le DES sous-jacent M=(Q, ∑, T, q0) est diagnosticable (selon critère DES).
Condition suffisante CS
Le système hybride S=(, Q, ∑, T, C, (q0, 0)) est diagnosticable si le CS sous-jacent =(, Q, C, 0) est diagnosticable (selon critère système multimodes).
Condition suffisante DES
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Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du système hybride
Diagnosticabilité du système hybride
q4
q1
q3q2
q24
q43 q34
q32
q13q21
uo2
uo1 uo3
o2
o1
o2
Ro21
Ro24
Ruo43
Ruo34
Ro32
Ro13
Automate de Comportement AC(S)
(q1, { } )
(q4,{uo1,uo2,uo3 })(q4,{uo2})
(q4,{uo2,uo3})
(q3, {uo2 })(q3,{uo2,uo3})
(q3,{uo1,uo2,uo3})
o2
o2
o1
Diagnostiqueur Diag(M)
001111
Sig(q1)=
110011
Sig(q2)=
111100
Sig(q3)=
111100
Sig(q4)=
Signatures de
n’est pas diagnosticable M n’est pas diagnosticable Diagnostiqueur Diag(AC(S)) (42 états + 61 transitions)
Condition suffisante CS pas ok
Condition suffisante DES pas ok
Condition nécessaire suffisante ok
? ? Le système hybride S est diagnosticable
GDR Macs, Réunion S3, 14 Mai 2007
Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Diagnosticabilité du système hybride
Diagnosticabilité du système hybride
Hypothèse1: on suppose qu’on a pas l’information sur l’ordre de changement des valeurs des résidus.
Hypothèse2: on suppose que la dynamique discrète est plus lente que la dynamique continue.
fSCSED: Srqk(B2 B2)\DiagB2B2 ∑sig
(rij,l,p) eijlp
avec, DiagB2B2={(0,0),(1,1)}, k [|1, m|]
Définition: le système hybride S=(, Q, ∑, T, C, (q0, 0), si le langage L(S) ∑*hyb est diagnosticable.
∑hyb= ∑Sig ∑
Le langage hybride L(S) peut être généré par l’automate de comportement associant les événements purement discrets et les événements issus de l’ abstraction de la dynamique continue (les switchs des résidus).
Automate de comportement
Les critères de diagnosticabilité: suffisants + nécessaire et suffisant: restent les même.
GDR Macs, Réunion S3, 14 Mai 2007
Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Un autre Exemple !
Un autre Exemple !
Variables observables
I1, I2 et E1.
R4
R3
R1
R2
E1
E2
sw
I1
I2
Le système hybride
inconnu
fu
N2
R1
Circuit ouvert
R2
court
Circuit
N1
R1
court
Circuit
f1
f1f2
f2
f3f3
f4
R2
Circuit ouvert
f4
on
on on
onon
off
offoff
offoff
Le DES sous-jacent
fu
fu fu
GDR Macs, Réunion S3, 14 Mai 2007
Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
CS sous-jacent, Calcul des RRA
CS sous-jacent, Calcul des RRA
€
ARR8 : I2obs = 0
€
ARR9 : E1obs = R3I1obs
€
ARR13 : E1obs = R3I2obs
Le mode de faute R2 en Circuit-ouvert (f3)
Le mode de faute R2 en court-Circuit (f4)
€
ARR5 : I1obs = 0
Le mode de faute R1 en Circuit-ouvert (f1)
Configuration: sw = « off »Configuration: sw = « on »
€
ARR5 : I1obs = 0
€
ARR6 : E1obs = (R2 + R3)I2obs
€
ARR5 : I1obs = 0
Le mode de faute R1 en court-Circuit (f2)
Configuration: sw = « on » Configuration: sw = « off »
€
ARR8 : I2obs = 0
Configuration: sw = « on » Configuration: sw = « off »
€
ARR8 : I2obs = 0
€
ARR11 : E1obs = (R1 + R3)I1obs
€
ARR8 : I2obs = 0
€
ARR5 : I1obs = 0Configuration: sw = « on » Configuration: sw = « off »
€
ARR1 : E1obs = (R1 + R3)I1obs + R3I2obs
€
ARR2 : I2obs =R1
R2
I1obs
Mode nominal N1 Mode nominal N2
€
ARR2 : I2obs =R1
R2
I1obs
GDR Macs, Réunion S3, 14 Mai 2007
Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
L’automate de comportementL’automate de comportement
f4
inconnu
fu
N2
R1
Circuit ouvert
R2
court
Circuit
N1
R1
Court Circuit
f1
f1f2
f2
f3f3
R2
Circuit ouvert
f4
on
on on
onon
off
offoff
offoff
q74
Hypothèse2: on suppose que la dynamique discrète est plus lente que la dynamique continue.
q34
q10
N1
N2
q20
q11
q12
q13
q14
q21
q22
on
off
on
€
f3
€
f3
€
f1
€
f1
€
er201
€
er201
off
on
€
er201
€
er201
off
q50
q60
q51
q52 q53
q54
q61
q62
on
€
er201
€
er201
off
€
er201
€
er201
€
f2
€
f4
€
f4
q30 q40
q31
q32 q33
q32
q41
€
f2
on
off
q70 q80
q71
q81
q72 q73
q74
q82 q40
q10
€
er910
€
er610
€
er1310
€
er810
€
er1110
€
er510
€
er810
€
er910
€
er810
€
er810
€
er810
€
er810
€
er510
€
er510
€
er510
€
er510
€
er510
€
er610
€
er1110
€
er1310
GDR Macs, Réunion S3, 14 Mai 2007
Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
Une partie du diagnostiqueur associée à la diagnosticabilité entre les fautes f2 et f3
L système est diagnosticable .
Étude de la diagnosticabil
ité
Étude de la diagnosticabil
ité
(q12,{f3}) (q32,{f2})
(q11,{f3}) (q31,{f2}) (q51,{f4}) (q71,{f1})
(N1,{ })
(q22,{f2}) (q42,{f3})
(q13,{f3}) (q33,{f2})
(q21,{f3}) (q41,{f2}) (q61,{f4}) (q81,{f1})
(N2,{ })
(q34,{f2}) (q14,{f3})
on
off
off
€
er201
€
er201
(q22,{f3}) (q42,{f3})
(q32,{f3})
offoff
onon
(q12,{f3})
€
er910
€
er810
€
er1110
€
er810
€
er810
€
er810
€
er1110
€
er1110
€
er910
€
er910
GDR Macs, Réunion S3, 14 Mai 2007
Diagnostic à base de modèles hybrides, Étude de la diagnosticabilité du système multimodes Mehdi Bayoudh, Louise Travé-Massuyès
ConclusionConclusion Modèle du Système Hybride: sous système à événements
discrets (SED) sous-jacent + sous système continu sous-jacent (système multimodes).
Étude de la propriété de diagnosticabilité du système multimodes et du SED sous-jacent.
Définition de la propriété de diagnosticabilité du système hybride, en définissant un langage hybride.
Conditions suffisantes + nécessaire et suffisante de la diagnosticabilité du système hybride.
Extension de l’approche diagnostiqueur aux systèmes hybrides.
Diagnostic Actif pour les systèmes hybrides exploitant les propriétés de diagnosticabilité du système hybride.
Actions de reconfiguration, guidée par la propriété de diagnosticabilité du système hybride.
Modèle du Système Hybride: sous système à événements discrets (SED) sous-jacent + sous système continu sous-jacent (système multimodes).
Étude de la propriété de diagnosticabilité du système multimodes et du SED sous-jacent.
Définition de la propriété de diagnosticabilité du système hybride, en définissant un langage hybride.
Conditions suffisantes + nécessaire et suffisante de la diagnosticabilité du système hybride.
Extension de l’approche diagnostiqueur aux systèmes hybrides.
Diagnostic Actif pour les systèmes hybrides exploitant les propriétés de diagnosticabilité du système hybride.
Actions de reconfiguration, guidée par la propriété de diagnosticabilité du système hybride.