Sensor Fault Detection, Isolation and Identification Using Multiple Model-based Hybrid Kalman Filter for Gas Turbine Engines
Notice bibliographique
Résumé
In this paper, a novel sensor fault detection, isolation and identification (FDII) strategy is proposed by using the multiple model (MM) approach. The scheme is based on multiple hybrid Kalman filters (HKF) which represents an integration of a nonlinear mathematical model of the system with a number of piecewise linear (PWL) models. The proposed fault detection and isolation (FDI) scheme is capable of detecting and isolating sensor faults during the entire operational regime of the system by interpolating the PWL models using a Bayesian approach. Moreover, the proposed multiple HKF-based FDI scheme is extended to identify the magnitude of a sensor fault by using a modified generalized likelihood ratio (GLR) method which relies on the healthy operational mode of the system. To illustrate the capabilities of our proposed FDII methodology, extensive simulation studies are conducted for a nonlinear gas turbine engine. Various single and concurrent sensor fault scenarios are considered to demonstrate the effectiveness of our proposed on-line hierarchical multiple HKF-based FDII scheme under different flight modes. Finally, our proposed HKF-based FDI approach is compared with various filtering methods such as the linear, extended, unscented and cubature Kalman filters (LKF, EKF, UKF and CKF, respectively) corresponding to both interacting and non-interacting multiple model (MM) based schemes. Our comparative studies confirm the superiority of our proposed HKF method in terms of promptness of the fault detection, lower false alarm rates, as well as robustness with respect to the engine health parameters degradations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».