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

Information om möjliga avsteg från kursplan/utbildningsplan

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:

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

Kursinnehåll

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

Undervisnings- och arbetsformer

Kursen består av föreläsningar, lektioner och laborationer.

Examination

LAB1	Laborationskurs	2 hp	U, G
DAT1	Datortentamen	4 hp	U, 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

Rättigheter och skyldigheter som student (inloggning krävs)
Linköpings universitets generella regelverk

Kompendier

Mattias Nyberg och Erik Frisk, Model Based Diagnosis of Technical Processes

Ladda ner

Ladda ner kurslitteratur som PDF

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.