• 제목/요약/키워드: Model-Based Fault Diagnosis

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A model-based fault diagnosis in uncertain systems

  • Kwon, Oh-Kyu;Sung, Yul-Wan
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.1210-1215
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    • 1990
  • This paper deals with the fault diagnosis problem in uncertain linear systems having undermodelling, linearization errors and noise inputs. The new approach proposed in this paper uses an appropriate test variable and the difference between system parameters which are estimated by the least squares method to locate the fault. The singular value decomposion is used to decouple the correlation between the estimated system parameters and to observe the trend of parameter changes. Some simulations applied to aircraft ergines show good allocation of the fault even though the system model has significant uncertainties. The feature of the approach is to diagnose the uncertain system through simple parameter operations and not to need complex calculations in the diagnosis procedure as compared with other methods.

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A Current Dynamic Analysis Based Open-Circuit Fault Diagnosis Method in Voltage-Source Inverter Fed Induction Motors

  • Tian, Lisi;Wu, Feng;Shi, Yi;Zhao, Jin
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권3호
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    • pp.725-732
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    • 2017
  • This paper proposed a real-time, low-cost, fast transistor open-circuit fault diagnosis method for voltage-source inverter fed induction motors. A transistor open-circuit changes the symmetry of the inverter topology, leading to different similarities among three phase load currents. In this paper, dynamic time warping is proposed to describe the similarities among load currents. The proposed diagnosis is independent of the system model and needs no extra sensors or electrical circuits. Both simulation and experimental results show the high efficiency of the proposed fault diagnosis method.

IMM 필터 및 GLRT를 이용한 무인기용 엔진의 실시간 결함 진단 (Real Time Fault Diagnosis of UAV Engine Using IMM Filter and Generalized Likelihood Ratio Test)

  • 한동주;김상조;김유일;이수창
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권8호
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    • pp.541-550
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    • 2022
  • IMM 필터 및 GLRT 기법을 이용하여 무인기용 엔진의 효과적인 실시간 결함 진단 방안을 도출하였다. 이를 위해서 엔진 동적 사이클해석으로부터 선형 진단 모델을 유도하고 잔차 추정을 위한 칼만필터를 도입한 후 각 기법의 특성을 고찰하여 엔진 제어 구동기 및 센서의 결함 진단에 적용하였다. 이 과정에서 IMM 필터로부터 효과적인 FDI 방안을 도출하였고 구동기 결함으로 인한 상태변수의 반응값을 추정하였으며, GLRT로부터는 구동기 및 센서의 결함값 추정과 FDI 기능을 확인하였다. 수치 모의시험 결과를 통해서 FDI를 위한 IMM 필터의 효용성과 각 결함 모드의 결함값 추정을 위한 GLRT 기법의 효용성을 확인하였다.

선형보간법을 이용한 매립형 영구자석 동기모터의 감자고장진단 (Demagnetization Fault Diagnosis in IPMSM Using Linear Interpolation)

  • 정혜윤;문석배;이호진;김상우
    • 전기학회논문지
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    • 제66권3호
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    • pp.568-574
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    • 2017
  • This paper proposes a demagnetization fault diagnosis method for interior permanent magnet synchronous motors(IPMSMs). In particular, a demagnetization fault is one of the most frequent electrical faults in IPMSMs. This paper proposes an estimation method for permanent magnet flux. The method is based on linear interpolation. The effectiveness of the proposed method for diagnose demagnetization faults is verified through various operating conditions by finite element simulation.

비선형시스템의 고장진단을 위한 신경회로망 기반 통계적접근법 (Neural Networks-based Statistical Approach for Fault Diagnosis in Nonlinear Systems)

  • 이인수;조원철
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.503-510
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    • 2002
  • 본 논문에서는 비선형시스템에서 발생한 고장을 감지하고 분류하기 위해 신경회로망기반 다중고장모델과 통계적기법에 의한 고장진단 방법을 제안한다. 제안한 알고리듬에서는 시스템의 출력과 신경회로망 공칭모델 출력 사이의 오차가 미리 설정한 문턱 값을 넘으면 고장을 감지한다. 고장이 감지되면 고장분류기에서는 각 신경회로망 고장모델 출력과 시스템 출력 사이의 오차를 이용하여 통계적 기법으로 고장을 분류한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과로부터 제안한 고장진단방법이 비선형 시스템에서의 고장감지 및 분류문제에 잘 적용됨을 알 수 있다.

신경회로망을 이용한 동적 문턱값에 의한 비선형 시스템의 고장진단 (Fault Diagnosis of Nonlinear Systems Based on Dynamic Threshold Using Neural Network)

  • 소병석;이인수;전기준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제6권11호
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    • pp.968-973
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    • 2000
  • Fault diagnosis plays an important role in the performance and safe operation of many modern engineering plants. This paper investigates the problem of fault detection using neural networks in dynamic systems. A general framework for constructing a nonlinear fault detection scheme for nonlinear dynamic systems containing modeling uncertaintly is proposed. The main idea behind the proposed approach is to monitor the physical system with an off -line learning neural network and then to approximate the upper and lower thresholds of acceleration of the nominal system with the model-based threshold(ThMB) method, The performance of the proposed fault detection scheme is investigated through simulations of a pendulum with uncertainty.

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Diagnosis of Linear Systems with Structured Uncertainties based on Guaranteed State Observation

  • Planchon, Philippe;Lunze, Jan
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제6권3호
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    • pp.306-319
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    • 2008
  • Reaching fault tolerance in technological systems requires to detect malfunctions. This paper presents a diagnostic method that is robust with respect to unknown-but-bounded uncertainties of the dynamical model and the measurements. By using models of the faultless and the faulty behaviours, a state-set observer computes polyhedral sets from which the consistency of the models with the interval measurements is determined. The diagnostic result is proven to be complete, i.e., the set of faults obtained by the diagnostic algorithm includes the actual fault. The algorithm is illustrated by an application example.

사물인터넷 기기 고장 진단을 위한 그래프 신경망 모델 기반 분류 방법 (Classification Method based on Graph Neural Network Model for Diagnosing IoT Device Fault)

  • 김진영;선준호;윤성훈
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.9-14
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    • 2022
  • 각종 기기들이 연결되는 사물인터넷(internet of things) 시스템에서 중요한 부품의 고장은 경제적, 인명의 손실을 야기할 수 있다. 시스템 내에서 발생하는 고장으로 인한 손실을 줄이기 위해 고장 검진 기술이 IoT에서 중요한 기술로써 여겨지고 있다. 본 논문에서는 그래프 신경망 기반 방법을 사용하여 시스템 내의 설비에서 취득된 진동 데이터의 특징을 추출하여 고장 여부를 판단하고 유형을 분류하는 방법을 제안한다. 딥러닝 모델의 학습을 위해, CWRU(case western reserve university)에서 취득된 고장 데이터 셋을 입력 데이터로 사용한다. 제안하는 모델의 분류 정확도 성능을 확인하기 위해 기존 제안된 합성곱 신경망(convolutional neural networks) 기반 분류 모델과 제안된 모델을 비교한다. 시뮬레이션 결과, 제안된 모델은 불균등하게 나누어진 데이터에서 기존 모델보다 분류 정확도를 약 5% 향상 시킬 수 있는 것을 확인하였다. 이후 연구로, 제안하는 모델을 경량화해서 분류 속도를 개선할 예정이다.

파라미터추정과 통계적방법에 의한 선형 시스템의 고장진단 (Fault Diagnosis of Linear Systems Based on Parameter Estimation and Statistical Method)

  • 이인수
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.769-772
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    • 1999
  • In this paper we propose an FDI(fault detection and isolation) algorithm to detect and isolate single faults in linear systems. When a change in the system occurs the errors between the system output and the estimated output cross a threshold, and once a fault in the system is detected, the FCFM statistically isolates the fault by using the error between each neural network based fault model output and the system output.

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퍼지 알고리즘을 이용한 시스템 멀티 에어컨의 고장진단 알고리즘 개발 (Fuzzy Algorithm for FDD Technique Development of System Multi-Air Conditioner)

  • 최창식;태상진;김훈모;조금남;문제명;김종엽;권형진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권11호
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    • pp.1220-1228
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    • 2005
  • Fault detection and diagnostic (FDD) systems have the potential to reduce equipment downtime, service costs, and utility costs. In this study, model based algorithm and fuzzy algorithm were used to detect and diagnose various fault at System multi-air conditioner. various fault include the Refrigerant Low charging, Fouling of Indoor Heat Exchanger, Fouling of Outdoor Heat Exchanger A experimental verification was conducted in the 6HP System multi-air conditioner on an 8-floor building. Test results showed diagnosis result about 78 $\~$ 90$\%$ for given faults. This Study lays the foundation fur future work on develope the real-time fault detection and diagnosis system for the System multi-air conditioner.