• 제목/요약/키워드: fault detection and isolation

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패러티 공간을 이용한 2개 GPS 파라미터 고장진단 (Two-Failure Gps Raim by Parity Space Approach)

  • 유창선;안이기;이상정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.52-60
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    • 2003
  • GPS(Global Positioning System)를 이용한 항공항법은 이용성과 무결성의 만족을 절대적으로 요구하고 있다. GPS의 무결성에 대한 연구로서 GPS수신기 내부 자체에서 무결성을 모니터링하는 다양한 RAIM(Receiver Autonomous Integrity Monitoring)기법이 연구되어 왔으며 이들 중에서 패러티 공간을 이용한 고장진단기법은 패러티 백터의 크기와 방향성을 이용할 수 있는 편리성을 갖고 있어 비교적 많은 연구가 진행되어 왔다. 한편, 지금까지의 RAIM 기법들은 대부분 단일고장을 가정하며, 실제 적용시 발생할 수 있는 다중고장의 경우 오차요인들의 상호간섭으로 정확한 식별이 어렵다는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 확장된 패러티 공간에서 고장진단을 다룸으로써 2개의 고장식별에의 적용이 가능함을 보였다.

유도전동기 드라이브 시스템에서 센서 고장효과 분석 (Analysis of Sensor Fault Effect in Induction Motor Drives)

  • 이기상;류지수
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.126-133
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    • 2003
  • 벡터제어와 직접토크제어는 유도전동기를 위한 고성능 제어기법으로서 매우 잘 알려져 있으며, 이들 제어알고리즘을 이용하여 속도 혹은 위치제어를 수행하기 위해서는 전동기의 속도와 회전자 자속 혹은 고정자 자속에 대한 정보가 필요하다. 일반적으로 속도는 엔코더를 이용하여 측정하고, 회전자 흑은 고정자 자속은 전동기의 파라미터와 측정된 전류에 근거하여 추정된다. 제어시스템에서 센서 고장이 발생하면 잘못된 제어 입력이 생성되며 결과적으로 전체 시스템의 제어성능이 감퇴되는 원인이 될 수 있다. 본 논문에서는 유도전동기 드라이브 시스템에서 센서고장이 전동기변수 및 제어시스템의 성능에 미치는 영향을 해석적인 방법과 시뮬레이션에 의하여 분석한다. 제시된 분석결과는 유도전동기 드라이브의 신뢰성 향상을 위한 고장검출식별 기법의 개발시 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

Attitude Determination GPS/INS Integrated Navigation System with FDI Algorithm for a UAV

  • Oh Sang Heon;Hwang Dong-Hwan;Park Chansik;Lee Sang Jeong;Kim Se Hwan
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권8호
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    • pp.1529-1543
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    • 2005
  • Recently an unmanned aerial vehicle (UAV) has been widely used for military and civil applications. The role of a navigation system in the UAV is to provide navigation data to the flight control computer (FCC) for guidance and control. Since performance of the FCC is highly reliant on the navigation data, a fault in the navigation system may lead to a disastrous failure of the whole UAV. Therefore, the navigation system should possess a fault detection and isolation (FDI) algorithm. This paper proposes an attitude determination GPS/INS integrated navigation system with an FDI algorithm for a UAV. Hardware for the proposed navigation system has been developed. The developed hardware comprises a commercial inertial measurement unit (IMU) and the integrated navigation package (INP) which includes an attitude determination GPS (ADGPS) receiver and a navigation computer unit (NCU). The navigation algorithm was implemented in a real-time operating system with a multi-tasking structure. To evaluate performance of the proposed navigation system, a flight test has been performed using a small aircraft. The test results show that the proposed navigation system can give accurate navigation results even in a high dynamic environment.

해석적 중복을 이용한 내연 기관 엔진의 동기화 처리 이상 진단 (A Method of Fault Diagnosis for Engine Synchronization Using Analytical Redundancy)

  • 김용민;서진호;박재홍;윤형진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.89-95
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    • 2003
  • We consider a problem of application of analytical redundancy to engine synchronization process of spark ignition engines, which is critical to timing for every ECU process including ignition and injection. The engine synchronization process we consider here is performed using the pulse signal obtained by the revolution of crankshaft trigger wheel (CTW) coupled to crank shaft. We propose a discrete-time linear model for the signal, for which we construct FDI (Fault Detection & Isolation) system consisting residual generator and threshold based on linear observer.

인공 신경망을 이용한 분권 전동기의 고장 진단 (Fault Diagnosis of Shunt Motor using Artificial Neural Network)

  • 이기상;최낙원;임재형;이정동
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.21-23
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    • 1994
  • A Fault Detection. Isolation scheme based on ANN(Artifical Neural Network) is proposed for the supervision of a DC shunt motor. The Proposed FDI scheme can promptly detect the occurence of fault and classify all the faults that may occur during the operation. Also. it covers the full operating range in spite that the mathematical model of the motor contain strong nonlinearities. The simulation results show that the FDIU has good diagnostic ability even in the noisy environment.

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시스템 결함원인분석을 위한 데이터 로그 전처리 기법 연구 (A Study on Data Pre-filtering Methods for Fault Diagnosis)

  • 이양지;김덕영;황민순;정영수
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.97-110
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    • 2012
  • High performance sensors and modern data logging technology with real-time telemetry facilitate system fault diagnosis in a very precise manner. Fault detection, isolation and identification in fault diagnosis systems are typical steps to analyze the root cause of failures. This systematic failure analysis provides not only useful clues to rectify the abnormal behaviors of a system, but also key information to redesign the current system for retrofit. The main barriers to effective failure analysis are: (i) the gathered data (event) logs are too large in general, and further (ii) they usually contain noise and redundant data that make precise analysis difficult. This paper therefore applies suitable pre-processing techniques to data reduction and feature extraction, and then converts the reduced data log into a new format of event sequence information. Finally the event sequence information is decoded to investigate the correlation between specific event patterns and various system faults. The efficiency of the developed pre-filtering procedure is examined with a terminal box data log of a marine diesel engine.

증기발생기 모델을 이용한 계통 및 계측기 고장검출에 관한 연구 (Process and instrument faults detection based on steam generator model)

  • 김정수;유준;나난주;권기춘
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 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.

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Optimal IMU Configurations for a SDINS

  • Kim, Kwang-Hoon;Lee, Jang-Gyu;Shim, Duk-Sun;Park, Chan-Gook
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.116.5-116
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    • 2001
  • When inertial navigation system(INS) employ more sensors that mutually orthogonal sets to three, the redundant sensor system can have improved reliability and accuracy. For the redundant system the placement of redundant sensors is related to the system performance and also the number and proper orientation of sensors are important. We consider INS sensor configurations using two IMUs comprised mutually orthogonal sets of three. We suggest several configurations using two IMUs and analyze the system performance and the FDI(fault detection and isolation) properties from suggested configurations.

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Robust Analysis for Configuration of Redundant Intertial Sensors

  • Yang, Cheol-Kwan;Kim, Jeong-Yong;Shim, Duk-Sun
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.116.4-116
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    • 2001
  • We consider a robust configuration problem of inertial sensors for inertial navigation system(INS). Fault detection and isolation(FDI) is necessary to improve reliability of the system. For FDI, there used to be more than three mutually orthogonal sensors and thus we have to consider configuration methods of sensors. Various studies in this area have been done, but the former results did not consider effect of uncertainty(misalignment, scale factor error) to determine the configuration of the sensors. In this paper robust configuration of sensors is proposed through sensitivity analysis. Also total least square(TLS) method ...

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신경회로망을 이용한 원전 PWR 증기발생기의 고장진단 (Fault Diagnosis for the Nuclear PWR Steam Generator Using Neural Network)

  • 이인수;유철종;김경연
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.673-681
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    • 2005
  • 원자력 발전소는 안정성 및 신뢰성 확보가 가장 중요하므로 고장의 감지 및 진단 시스템의 개발은 원전 자체가 구축하고 있: 다중의 하드웨어 중첩도(hardware redundancy)에도 불구하고 가장 중요한 문제로 취급되고 있다. 본 논문에서는 원저 PWR 증기발생기에서 발생한 고장을 진단하기 위한 알고리듬의 개발을 위해 시스템에서 발생한 고장을 감지하고 분류할 수 있는 ART2 시경회로망 기반 고장진단방법을 제안한다. 고장진단시스템은 발생한 고장을 감지하기 위한 고장감지부, 변화된 시스템파라미터를 추정하기 위한 파라미터 추정부 및 발생한 고장의 종류를 알아내기 위한 고장분류부로 구성된다. 고장분류부는 여러 경계인수를 갖는 ART2(adaptive resonance theory 2) 신경회로망을 이용한 고장분류기로 구성된다. 제안한 고장진단 알고리듬을 증기발생기의 고장진단문제에 적용하여 성능을 확인하였다.