International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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제16권4호
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pp.238-245
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2016
Inverters are considered the basic building blocks of industrial electrical drive systems that are widely used for various applications; however, the failure of electronic switches mainly affects the constancy of these inverters. For safe and reliable operation of an electrical drive system, faults in power electronic switches must be detected by an efficient system that is capable of identifying the type of faults. In this paper, an open switch fault identification technique for a three-phase inverter is presented. Single, double, and triple switching faults can be diagnosed using this method. The detection mechanism is based on stator current analysis. Discrete wavelet transform (DWT) using Daubechies is performed on the Clarke transformed (-) stator current and features are extracted from the wavelets. An artificial neural network is then used for the detection and identification of faults. To prove the feasibility of this method, a Simulink model of the DWT-based feature extraction scheme using a neural network for the proposed fault detection system in a three-phase inverter with an induction motor is briefly discussed with simulation results. The simulation results show that the designed system can detect faults quite efficiently, with the ability to differentiate between single and multiple switching faults.
This study deals with on-line fault detection and diagnosis for heat exchanger of variable speed refrigeration system. Conventional studies about fault of heat exchanger in refrigeration system have used temperature and pressure information. The temperature and pressure are able to be used valuably for faults detection of constant speed refrigeration system. However in case of variable speed refrigeration system, the temperature and pressure are no longer useful information for fault detection due to compensation effect of feedback controller. While current information is possible to detect faults of variable speed refrigeration system. The current information was detected in an inverter, it was used after transforming rms value. The faults of variable speed refrigeration system are divided into electrical faults and mechanical faults. We performed fault detection and diagnosis about heat exchanger among mechanical faults such as condenser fouling and evaporator fan fouling through some experiments.
Ball bearings not only sustain the system, but permit the rotational component to rotate. Excessive radial or axial load and many other reasons can cause faults to be created and grown rapidly in each component. The grown faults make noise and vibration, which can make the system unstable. Therefore, it is important to detect faults as early as possible. For this reason, there have been many researches on fault detection method of early faults in a ball bearing. The fault defection methods can be categorized to several groups by signal processing methods. Not all the methods are efficient for finding early faults. We select representative methods known as efficient for detecting early faults and compare the results for inspecting which method is effective.
This paper proposes a new FDI(Fault Detection and Isolation) method, which is called EPSA(Extended Parity Space Approach). This method is particularly suitable for fault detection and isolation of the system with one faulty sensor or two faulty sensors. In the system with two faulty sensors, the fault detection and isolation probability may be decreased when two faults are occurred between the sensors related to the large fault direction angle. Nonetheless, the previously suggested FDI methods to treat the two-faults problem do not consider the effect of the large fault direction angle. In order to solve this problem, this paper analyzes the effect of the large fault direction angle and proposes how to increase the fault detection and isolation probability. For the increase the detection probability, this paper additionally considers the fault type that is not detected because of the cancellation of the fault biases by the large fault direction angle. Also for the increase the isolation probability, this paper suggests the additional isolation procedure in case of two-faults. EPSA helps that the user can know the exact fault situation. The proposed FDI method is verified through Monte Carlo simulation.
제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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pp.250-255
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1993
In this paper, for detection and isolation of instrument and process faults related with steam generator(S/G) in nuclear power plant, two types of observers are designed based on the linearized dynamic model of S/G : a bank of Dedicated Observers (DOS) for instrument faults detection and a bank of Unknown Input Observers(UIO) for process faults detection. And then, they are combined to decide which one between the above two faults occurs. In principle, the failure in ith instrument(process) can be isolated by monitoring the error between the ith output and its estimation obtained from the ith DOS(UIO). It is shown via computer simulations that the present scheme is feasible in finding out the source of a fault.
This paper considers a decentralized multiple faults detection and isolation (FDI) scheme for reconfigurable manipulators. Inspired by their modularization property, a global sliding mode (GSM) based stable adaptive fuzzy decentralized controller is investigated for the system in fault free, while for the system suffering from multiple faults (actuator fault and sensor fault), the decentralized sliding mode observer (DSMO) is employed to detect their occurrence. Hereafter, the time and location of faults can be determined by a fault isolation scheme via a bank of DSMOs. Finally, the effectiveness of the proposed schemes in controlling, detecting and isolating faults is illustrated by the simulations of two 3-DOF reconfigurable manipulators with different configurations successfully.
원자력 발전소의 가압기는 1차 계통의 냉각재가 고온에서도 기화되지 않도록 압력을 가해주는 장치이다. 즉, 가압기의 고장은 원자력 발전소에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 따라서, 가압기의 조기 고장 감지는 원자력 발전소의 안전에 매우 중요하다. 이를 위해, 본 연구에서는 마할라노비스 거리 개념과 다구찌 품질 공학 이론에 기반한 패턴 분류 인식 알고리즘 중 하나인 마할라노비스 다구찌 시스템(MTS)을 가압기 압력 제어 계통의 조기 고장 감지에 적용하였다. MTS의 고장 감지 성능을 검증하기 위해, 실제 원자력 발전소에서 발생하고 있는 가압기 압력전송기 고장 시나리오를 대상으로 하여, Full Scope 시뮬레이터를 통해 모사된 데이터에 적용하였다. 실험 결과, MTS는 단일 센서모니터링 기반의 전통적인 고장 감지에 비하여 매우 빠르게 고장을 감지할 수 있었다.
Bearings are elementary machinery component which loads and do rotating motion. Excessive loads or many other reasons can cause incipient faults to be created and grown in each component. Moreover, it happens that incipient faults which were caused by manufacturing or assembling process' errors of the bearings are created. Finding the incipient faults as early as possible is necessary to the bearings in severe condition: high speed or frequently varying load condition, etc. How early we can detect the faults has to do with how the detection algorithm finds the fault information from measured signal. Fortunately, the bearing fault signal makes periodic impulse train. This information allows us to find the faults regardless how much noise contaminates the signal. This paper shows the basic signal processing idea and experimental results that demonstrate how good the method is.
We consider inertial navigation system (INS) sensor redundancy and propose a method which uses singular value decomposition to detect and isolate faults when even two sensors have faults simultaneously. When redundant sensor configuration is given, such as symmetric configuration in INS, the range space and null space of configuration matrix are determined. We use null space of configuration matrix and define 21 reference fault vectors which include 6 one-fault vectors and 15 two-fault vectors. Measurements are projected into null space of measurement matrix and compared with 21 normalized reference fault vectors, which determines fault detection and isolation.
The signals that can be obtained from rotating machines often convey the information of machine. For example, if the machine under investigation has faults, then these signals often have pulse signals, embedded in noise. Therefore the ability to detect the fault signal in noise is major concern of fault diagnosis of rotating machine, In this paper, minimum variance cepstrum (MV cepstrum) . which can easily detect impulse in noise, has been applied to detect the type of faults of ball bearing system. To test the performance of this technique. various experiments have been performed for ball bearing elements that have man made faults. Results show that minimum variance cepstrum can easily detect the periodicity due to faults and also shows the pattern of excitation by the faults.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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