• Title/Summary/Keyword: Fault-Tolerant Design

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A Study on Configuration Method of TMR Control System for Turbine Control (터빈제어용 3중화 디지털 제어시스템의 구성방식에 관한 연구)

  • Jeong, Chang-Ki;Shin, Yoon-Oh
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.07b
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    • pp.731-733
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    • 1999
  • Distributed Control System has been used for large scale and critical system control such as aerospace industries, chemical and power plant and so on. It is very impotant factors for design of the control system to be reliable and fault-tolerant. These control systems have backup or redundant processing modules for minimizing the time of failure and improving reliability. But such methods have changeover duration from faulty module to healthy one. During that interval, feedback control loop raises bumper and performance of the system become worse. TMR(Triple Modular Redundancy) control system is one of the best reliable ones that can overcome such a mortal drawback. This paper analyzes the components of TMR system functionally and proposes practical and cost effective configuration method for turbine control of thermal power plant.

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Design and Analysis of a State Feedback Controller for a Chain of Integrators System under Measurement Noise (측정에러가 있는 적분기 시스템에서의 상태 궤환 제어기 설계 및 분석)

  • Youn, Jae-Seung;Choi, Ho-Lim
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.16 no.10
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    • pp.969-974
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    • 2010
  • In this paper, we propose a fault-tolerant controller for compensating measurement noise of feedback sensor. Because control systems operate via feedback sensor's signal, the measurement noise in sensor's signal results in performance degradation or even system failure. Therefore, control systems often demand on compensating measurement noise. Our controller is equipped with a compensator in order to reject or reduce the effect of measurement noise in feedback information. Our proposed method is verified via simulation and experiment for a Ball and Beam system.

Design of a Fault-Tolerant System Using Dynamic Coordinator-Based Active Replication (동적 코디네이터 기반의 능동형 복제를 통한 결함허용 시스템 설계)

  • You, Seung-Duk;Lee, In-Hwan
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.791-794
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    • 2005
  • 본 논문에서는 인터넷 기반의 예약 시스템 설계시 가용성(Availability)을 높이기 위해 능동형 레플리케이션(Active Replication)기법을 이용하였으며 서비스 요청에 대한 응답지연 시간을 줄이고자 레플리케이션 그룹 내에 동적 코디네이터(Dynamic Coordinator)를 이용하였다. 실험 결과는 코디네이터을 사용하였을 경우 33% 빠른 응답속도를 보였다. 그러나 코디네이터 선출 방식을 동적으로 하였을 경우 코디네이터 선출시 사용되는 많은 메시지로 인하여 79.98% 증가된 지연시간을 확인하였다.

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Fault-tolerant Analog Circuit Design using Average and Worst Case Analysis Evolutionary Strategy (평균 및 최악 분석 진화전략을 이용한 소자 값 변경에 강건한 아날로그 회로 자동 설계)

  • Park, Hyun-Soo;Park, A-Rum;Kim, Kyung-Joong
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2012.06b
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    • pp.372-374
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    • 2012
  • 아날로그 회로는 가장 기본적인 전기/전자 회로로써 현재도 높은 중요도를 가지고 있지만, 설계를 위해서는 전문적인 지식이나 기술이 반드시 필요하다. 그래서, 아날로그 회로를 설계하기 위해 진화 연산을 이용한 기법이 연구되어 왔다. 진화연산은 최적화 문제를 해결하는 한 방법으로써 다양한 문제에 적용 가능하다. 하지만, 많은 경우 매우 오랜 시간이 걸려 재현이 어렵고 계산비용이 많이 요구되어왔다. 하지만, 최근 들어 진화전략을 이용하여 작은 집단 크기로 아날로그 회로를 진화시킬 수 있는 방법이 제안되었다. 본 연구에서는 진화전략을 이용한 방법에 기반하여, 내고장성을 가진 회로를 설계하는 기법을 제안하고, 실험을 통하여 기본 진화전략 알고리즘과 비교한다. 그 결과, 제안한 방법을 통해 생성한 회로는 기본 알고리즘을 사용했을 때 보다 고장으로 인해 소자의 값이 변경되었을 때 성능하락이 더 적었다.

Fault-tolerant Java RMI Object Design and Implementation (신뢰성 있는 Java RMI 객체 설계 및 구현)

  • 윤태진;박양우;이채수
    • Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.198-208
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    • 2001
  • CORBA, DCOM, Java RMI 등과 같은 분산 객체 기술이 분산 응용의 신뢰성을 직접적으로 향상시키지는 못한다. 이러한 분산 객체 기술에 고장 감내성을 추가하여 신뢰성 있는 시스템을 구축하기 위해서 객체 단위의 복제 그룹 관리와 고장 탐지 및 회복 메커니즘이 필요하다. 본 논문에서는 신뢰성 있는 고장 감내성 Java RMI 객체를 개발하기 위하여 고장 탐지와 그룹 관리를 위한 그룹 관리자와 원격 인터페이스를 설계하고, 고장 감내성 클래스를 정의한다. 또한 고장 감내성 객체의 투명한 그룹 참여를 위하여 Naming 클래스와 RMIRegistry를 확장한다. 응용 개발자는 고장 감내성 클래스를 상속함으로써 외부의 도움 없이 간단히 고장 감내성 응용 객체를 개발하여 신뢰성을 높일 수 있다. 100M Ethernet으로 연결된 Linux kernel2.2.1의 PentiumIII머신 3대와 Solaris2,6의 Sun Spar치머신을 클라이언트한 시스템을 사용하고 JDK 1.2.2를 이용하여 설계한 객체를 구현하여 다양한 객체고장 에 대해 복구되는 것을 확인하였다. 성능 평가는 그룹크기에 따른 함수의 응답속도와 메시지 크기에 따른 응답속도를 비교하였다.

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A Design of Load Conditioning Algorithm In Fault-Tolerant System using Self-learning (자기학습을 이용한 결함허용 시스템의 부하조절 알고리즘 설계)

  • Chang, Soon-Ju;Koo, Yong-Wan
    • The Transactions of the Korea Information Processing Society
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    • v.7 no.11
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    • pp.3356-3371
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    • 2000
  • 본 논문에서는 분산시스템 환경에서 n개의 노드가 결함일 경우, 결함을 허용해 주고, 시스템의 안정성을 유지하면서, 결함 노드의 부하를 정상 노드로 조절하기 위하여 부하 조절 알고리즘 전송정책, 위치 정책, 선정 정책을 제안하였다. 이러한 메카니즘은 부하 상태의 정보를 효과적으로 획득하고, 응답 시간을 줄이기 위하여 자기 학습 경험을 기반으로 하는 최적의 알고리즘을 선정할 수 있었다. 결과적으로 이를 기반으로 유사한 상황에서도 최적의 알고리즘을 선정할 수 있음을 알 수 있었다. 각 기법들의 효율성에 영향을 미칠 수 있는 매개변수를 적용하여 성능평가를 하였다. 성능평가 결과 작업 도착 율, 서비스 율, 노드 결합 율은 서로간에 영향을 주지 못하고, 다만 결함 수리 율과 특히 부하의 이주에 대한 통신 지연 시간의 크기에 민감한 영향을 주었다.

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DESIGN AND IMPLEMENTATION OF ON-BOARD COMPUTERS FOR STSAT-2

  • Ryu Changwan;Choi Myungjin;Oh Daesoo;Kang Kyungin;Nam Myeong-Ryong;Keum Junghoon
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2004.10b
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    • pp.293-295
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    • 2004
  • The Engineering Model of on-board computer was developed and tested completely with other sub-systems for STSAT-2. We designed the on-board computer of STSAT-2 which has some improved features compared with that of STSAT-l. A remarkable change is that the on-board computer has a structure of centeralized network communication without a Network Controller of the STSAT-l. That is, the on-board computer directly manages a satellite network. In addition, as many logics are implemented by Field Programmable Gate Array, so we can reduce the weight and size of on-board computer. Also, the developed on-board computer has more improved tolerance against Single Event Upsets and faults than that of the STSAT-l.

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Workload Distribution and Performance Analysis Simulation for a Distributed Server Cluster System (분산 서버 클러스터 시스템의 부하 분산 및 성능 분석 시뮬레이션)

  • 최은미;이원규
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.12 no.4
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    • pp.103-111
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    • 2003
  • A distributed sewer cluster system is a cost-effective system to provide a service application for clients with reliable, scalable, available, and fault-tolerant features. In order to provide high quality services, it is necessary to evaluate service performances, tune the server system, and analyze performances. In this paper, we propose a simulator to generate workloads based on statistic configuration according to estimated application traffics, apply workload scheduling algorithms, and evaluate the simulation results. We introduce the simulator design modelling and architecture. By using flexible parameters, the simulator is able to generate various patterns of workloads with different statistics, and configure system environments such as the number of server nodes, system resources considered, and their capacities. With this simulator, we introduce two scenarios: one is to find appropriate thresholds for the best performance of cluster system, and the other is to find the suitable scheduling algorithm for workload characteristics of service applications.

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Design and Reliability Analysis of a Fault-Tolerant Multicasting Algorithm in MIN′s for ATM Switches (ATM 스위치를 위한 다단계 상호연결망에서 고장 허용 멀티캐스팅 알고리즘의 설계 및 신뢰도 분석)

  • 김진수;박재형;장정환
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.259-261
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    • 2001
  • 본 논문에서는 ATM 스위칭 시스템에서 사용되는 다단계 상호연결망(MIN)에서의 고장 허용 멀티캐스팅 알고리즘을 제안하고 그 신뢰도에 대해 분석한다. 멀티미디어 통신 서비스를 효율적으로 제공하기 위해서, 멀티캐스트는 ATM 스위칭 시스템에서 중요한 기능 중 하나이다. 또한, 고장에 취약한 MIN에서 고장 허용하는 것을 필수적인 요소이다. 제안된 알고리즘은 MIN에서 다수의 스위칭 소자의 고장을 허용하며, 멀티캐스트 목적지들을 표현하기 위해 큐브 부호화 방식을 사용한다. 이 알고리즘은 고장난 MIN에서 임의의 멀티캐스트 패킷을 두 번 순환시킴으로써 고장을 우회하면서 그 패킷의 목적지들로 라우팅을 한다. 그리고, 시스템의 신뢰도 측면에서 알고리즘의 고장 허용 능력을 기존의 알고리즘과 비교하여 분석한다.

$H_{\infty}$ Controller Design for Electromagnetic Suspension System using LMIs (LMI를 이용한 자기부상 시스템의 $H_{\infty}$ 제어기 설계)

  • Jang, S.M.;Sung, S.Y.;Sung, H.K.;Kim, B.S.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.11b
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    • pp.280-283
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    • 2000
  • In this paper, a fault tolerant control problem is considered for a class of nonlinear system formulated in a gain scheduling form with LMI-based H-inf control technique Key benefits of this proposed scheme are demonstrated in the simulation of an electromagnetic suspension system with actuator and/or sensor failures, and the method is compared with the convensional state-feedback and output-feedback controller. It is clearly observed that the proposed control scheme shows an improved output performance in comparision with convensional methods.

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