Feldetektion och diagnos av tekniska system, 6 hp

Fault detection and diagnosis of technical systems, 6 credits

TSFS22

Huvudområde

Elektroteknik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Kurstyp

Programkurs

Examinator

Daniel Jung

Studierektor eller motsvarande

Johan Löfberg

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 52 h
Rekommenderad självstudietid: 108 h

Tillgänglig för utbytesstudenter

Ja
VOF = Valbar / Obligatorisk / Frivillig
Kursen ges för Termin Period Block Språk Ort/Campus VOF
6CDDD Civilingenjör i datateknik 9 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CDDD Civilingenjör i datateknik (AI och maskininlärning) 9 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CDDD Civilingenjör i datateknik (Autonoma system) 9 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CITE Civilingenjör i informationsteknologi 9 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CITE Civilingenjör i informationsteknologi (AI och maskininlärning) 9 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CMMM Civilingenjör i maskinteknik 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CMMM Civilingenjör i maskinteknik (Mekatronik) 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CMJU Civilingenjör i mjukvaruteknik 9 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CMJU Civilingenjör i mjukvaruteknik (AI och maskininlärning) 9 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska (Mekatronik) 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska (Styr- och informationssystem) 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska (Mekatronik) 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska (Styr- och informationssystem) 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska (Mekatronik) 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska (Styr- och informationssystem) 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska (Mekatronik) 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska (Styr- och informationssystem) 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik (Mekatronik) 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik (Styr- och informationssystem) 7 (HT 2025) 2 2 Svenska/Engelska Linköping, Valla V

Huvudområde

Elektroteknik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Fördjupningsnivå

A1X

Kursen ges för

  • Civilingenjörsprogram i teknisk fysik och elektroteknik
  • Civilingenjörsprogram i maskinteknik
  • Civilingenjörsprogram i teknisk fysik och elektroteknik - internationell
  • Civilingenjörsprogram i datateknik
  • Civilingenjörsprogram i informationsteknologi
  • Civilingenjörsprogram i mjukvaruteknik

Rekommenderade förkunskaper

Reglerteknik, Sannolikhetslära

Lärandemål

Att ge både en teoretisk och en praktisk grund för hur man konstruerar automatiska system (diagnossystem) för detektering och isolering av fel i tekniska processer.

Efter genomförd kurs skall studenten kunna: 

  1. Utifrån en matematisk modell av en teknisk process tillämpa modellbaserade metoder för att analysera diagnosprestanda samt for att detektera och isolera fel.
  2. Baserat på historiska data från en teknisk process tillämpa datadrivna metoder för att detektera och klassificera fel. 

Kursinnehåll

  1. Introduktion till feldiagnos, design av diagnossystem, exempel på industriella tillämpningar. 
  2. Matematisk modellering för feldetektering och isolering av fel med hjälp av modeller, konsistensrelationer, analytisk redundans.
  3. Strukturella metoder for feldiagnos, bipartita grafer, modellering för strukturell analys, matchning, analys av strukturella diagnosegenskaper, algoritmer för att hitta överbestämda ekvationsmängder för residualgenerering.
  4. Linjär och olinjär residualgenerering, observatörer och Kalmanfilter för diagnos. 
  5. Statistiska metoder för feldetektion.
  6. Felisolering, beslut med strukturerade hypotestester, minimal hitting set.
  7. Datadriven feldiagnos, anomalidetektion, klassificering. 
  8. Hybrid feldiagnos som kombinerar modellbaserade och datadrivna diagnosmetoder.

Undervisnings- och arbetsformer

Kursen består av föreläsningar, lektioner och laborationer.

Examination

LAB1Laborationskurs2 hpU, G
DAT1Datortentamen4 hpU, 3, 4, 5

Betygsskala

Fyrgradig skala, LiU, U, 3, 4, 5

Institution

Institutionen för systemteknik

Kurslitteratur

Kompendier

  • Mattias Nyberg och Erik Frisk, Model Based Diagnosis of Technical Processes
Kod Benämning Omfattning Betygsskala
LAB1 Laborationskurs 2 hp U, G
DAT1 Datortentamen 4 hp U, 3, 4, 5

Kompendier

Mattias Nyberg och Erik Frisk, Model Based Diagnosis of Technical Processes
I = Introducera, U = Undervisa, A = Använda
I U A Moduler Kommentar
1. ÄMNESKUNSKAPER
1.1 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) matematiska och naturvetenskapliga ämnen
X
DAT1
analys, algebra, sannolikhetslära
1.2 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) teknikvetenskapliga ämnen
X
DAT1
signaler och system, logik
1.3 Fördjupade kunskaper (motsvarande G2X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen
X
LAB1
DAT1
Reglerteknik, fysikalisk modellering
1.4 Väsentligt fördjupade kunskaper (motsvarande A1X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen
X
LAB1
DAT1
feldiagnos, maskininlärning
1.5 Insikt i aktuellt forsknings- och utvecklingsarbete
X
Information om aktuell forskning
2. INDIVIDUELLA OCH YRKESMÄSSIGA FÄRDIGHETER OCH FÖRHÅLLNINGSSÄTT
2.1 Analytiskt tänkande och problemlösning
X
LAB1
DAT1
Ingenjörsmässiga kompromisser vid design av diagnossystem
2.2 Experimenterande och undersökande arbetssätt samt kunskapsbildning
X
LAB1
DAT1
Laborationer på verkliga data eller realistiska modeller. Jämföra olika metoder för feldiagnos
2.3 Systemtänkande
X
Genomgående synsätt vid design av diagnossystem
2.4 Förhållningssätt, tänkande och lärande
X
LAB1
DAT1
Eget arbete på lektioner och laborationer
2.5 Etik, likabehandling och ansvarstagande

                            
3. FÖRMÅGA ATT ARBETA I GRUPP OCH ATT KOMMUNICERA
3.1 Arbete i grupp
X
Laborationer i grupp
3.2 Kommunikation
X
LAB1
Skriftliga labbrapporter
3.3 Kommunikation på främmande språk

                            
4. PLANERING, UTVECKLING, REALISERING OCH DRIFT AV TEKNISKA PRODUKTER OCH SYSTEM MED HÄNSYN TILL AFFÄRSMÄSSIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
4.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling
X
Exempel på industriella tillämpningar 
4.2 Företags- och affärsmässiga villkor

                            
4.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera utveckling av produkter och system
X
LAB1
DAT1
Modellering, analys av diagnosegenskaper
4.4 Att konstruera produkter och system
X
LAB1
DAT1
Design av diagnossystem
4.5 Att realisera produkter och system
X
LAB1
Implementation av algoritmer 
4.6 Att ta i drift och använda produkter och system
X
Laborationer med data från realistiska problemscenarier
5. PLANERING, GENOMFÖRANDE OCH PRESENTATION AV FORSKNINGS- ELLER UTVECKLINGSPROJEKT MED HÄNSYN TILL VETENSKAPLIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
5.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling för kunskapsutveckling

                            
5.2 Ekonomiska villkor för kunskapsutveckling

                            
5.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera forsknings- eller utvecklingsprojekt

                            
5.4 Att genomföra forsknings- eller utvecklingsprojekt

                            
5.5 Att redovisa och utvärdera forsknings- eller utvecklingsprojekt

                            

Denna flik innehåller det material som är publikt i Lisam. Den information som publiceras här är inte juridiskt bindande, sådant material hittar du under övriga flikar på denna sida.

Det finns inga filer att visa.