• 제목/요약/키워드: 고장분리

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이중 필터와 다중 가설 확장 칼만 필터를 적용한 인공위성 반작용 휠의 고장 분리기 설계 (Design of Fault Isolator of Satellite Reaction Wheel System Using Dual Filter and Multi-hypothesis Extended Kalman Filter)

  • 최광록;박찬국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.1225-1231
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    • 2009
  • 인공위성의 반작용 휠 클러스터는 보통 4개의 반작용 휠로 구성이 된다. 각각의 반작용 휠은 인공위성의 자세 축과 일치하게 배치되지 않기 때문에 하나의 반작용 휠에 고장이 일어난 경우 반작용 휠 자체의 센서를 이용한 방법 외에는 고장 분리가 매우 어렵다. 본 논문에서는 이중 필터를 이용하여 고장 검출에 효과적인 파라미터를 구성하고, 인공위성의 반작용 휠 각각이 정지 고장을 일으킬 경우를 가정하여 이중 필터와 다중 가설 필터를 이용하여 반작용 휠의 고장분리기를 설계하였다. 또한 이를 4개의 반작용 휠로 자세제어가 이루어지는 인공위성 시스템에 적용한 시뮬레이션으로 고장 검출 및 분리 성능이 향상되는 것을 검증하였다.

헥사콥터의 구동기 고장 검출 및 분리 방법 (Actuator Fault Detection and Isolation Method for a Hexacopter)

  • 박민기
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.266-272
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    • 2019
  • 멀티콥터는 수직 이착륙 할 수 있다는 장점 때문에 활용이 증가하고 있으며 이러한 멀티콥터의 정상적인 동작을 위해서는 고장 검출과 분리 문제가 매우 중요하다. 본 논문에서는 해석적 방법에 기반하여 헥사콥터 구동기의 고장을 검출하고 분리하는 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 헥사콥터의 수학적 모델로부터 추정한 구동기의 각속도를 이용하여 잔차를 새롭게 정의하고 생성된 잔차와 문턱값을 비교하여 구동기의 고장을 검출한다. 고장이 검출되면 헥사콥터의 동역학 모델과 생성된 잔차를 결합하여 고장을 분리한다. 제안한 방법은 수학적 모델을 기반으로 하여 간단하면서도 효과적이다. 헥사콥터 구동기의 단일 고장 상황을 가정한 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 유효성을 검증하였다.

서버 클러스터 시스템을 위한 고장 감내 소프트웨어 개발 환경 (Fault-Tolerant Software Development Environment for Server Cluster Systems)

  • 함명호;김진용;신현식
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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    • pp.298-300
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    • 2003
  • 분산 시스템 환경에서 하드웨어나 소프트웨어 자원의 가용성이나 신뢰성을 높이기 위한 노력으로 가용성이 높은 클러스터 시스템이나 고장 감내 소프트웨어 개발 환경들이 연구되어 왔다. 본 연구에서는 하드웨어의 신뢰성을 높이기 위해 서버 클러스터 시스템을 구축하였고, 이 클러스터 시스템에 기반한 고장 감내 소프트웨어 개발 환경을 구축하였다. 사용자는 고장 감내 소프트웨어 개발 환경을 이용하여 쉽게 고장 감내 소프트웨어를 작성할 수 있고, 원하는 소프트웨어 고장 감내 기법을 간단하게 기술할 수 있다. 특히, 소프트웨어 개발과 소프트웨어 고장 감내 기법의 적용을 논리적으로 분리시켜 소프트웨어 개발 과정을 단순화 시켰고, 이미 개발된 소프트웨어 모듈의 변경 없이 다양한 고장 감내 기법을 적용할 수 있게 하였다. 이러한 개발상의 논리적인 분리, 소프트웨어 모듈의 동적 노드 결정, 그리고 작업 스케쥴링 둥의 일을 처리하기 위해 실행 시간 제공 요소(Run-time supports)들이 노드와 네트웍 고장을 감내 하기 위해 개발된 미들웨어 계층 위에서 구현되었다.

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동적 코드 변환 기법을 이용한 디바이스 드라이버의 고장 분리 기술 (Device Driver Fault Isolation using Binary Translation Technology)

  • 임병홍;김지홍;엄영익
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.1714-1717
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    • 2010
  • 디바이스 드라이버는 커널의 대부분을 차지하기 때문에 디바이스 드라이버에 문제가 발생하면 시스템에 심각한 영향을 미치게 된다. 따라서 디바이스 드라이버의 고장 분리 기술은 운영체제의 신뢰도 향상을 위해서 매우 중요하다. 동적 코드 변환 기법(Binary Translation)은 기계어 코드의 수준에서 기존의 디바이스 드라이버의 명령어 집합을 다른 명령어 집합으로 변환하여 실행하도록 하는 기법이다. 이 기법을 통해 우리는 각 명령어의 변환 과정에서 디바이스 드라이버의 모든 행위를 감시할 수 있다. 따라서 동적 코드 변환기법은 디바이스 드라이버의 고장을 분리하며 악의적인 메모리 접근을 제한하는 장점을 가지고 있다. 또한 커널 코드의 수정과 디바이스 드라이버의 수정이 요구되지 않는다. 이 논문에서 우리는 동적 코드 변환 기법을 설계하고 구현하였다. 그리고 동적 코드변환 기법을 이용한 몇 가지 실험을 통해, 디바이스 드라이버를 수행 시 발생하는 오버헤드와 고장 분리 가능 여부를 평가해 보았다.

소형 고정익기의 신호기반 조종면 고장진단 알고리즘 (Signal-based Fault Diagnosis Algorithm of Control Surfaces of Small Fixed-wing Aircraft)

  • 김지환;구윤성;이형철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1040-1047
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    • 2012
  • 본 논문에서는 소형 고정익기의 고장 발생시기와 부품 교체시기를 예측하여 유지보수 비용을 절감하고 정비 효율을 높이기 위하여 ANPSD와 PCA, 그리고 GC 방법을 이용하여 조종면의 고장에 대하여 이를 검출하고 위치와 정도를 분리하는 알고리즘을 제안하였다. 이때 ANPSD는 주파수 영역에서의 진동 분석을, PCA는 ANPSD의 중요 정보 추출을, GC는 고장 검출 및 분리 시의 오류 최소화를 위하여 사용되었다. 또한 모형 항공기에 가속도 센서를 부착하여 정상인 경우와 힌지 고장이 발생한 경우에 대하여 실제로 측정한 결과에 이와 같은 알고리즘을 적용한 결과 해당 알고리즘이 고장을 검출하고 분리하는 데에 적합함을 보였으며 제안된 알고리즘을 적용할 경우에 발생 가능한 문제들에 대하여 이를 완화할 수 있는 대응책을 함께 제시하였다.

적응 미지입력 관측기를 이용한 무인항공기의 조종면 구동기 고장진단 (Actuator Fault Diagnosis of UAVs using Adaptive Unknown Input Observers)

  • 조신제;신성식;최승기;문정호;노은정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1177-1183
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    • 2010
  • 본 논문은 항공기의 신뢰도를 높이기 위한 목적으로, 항공기 조종면에 장착된 구동기에 고장이 발생하여 특정위치에 고정되어 움직이지 않을 때, 다중 미지입력 관측기(UIO, Unknown Input Observer)와 적응기법을 이용하여 고장이 발생한 구동기를 구분하고 해당 조종면의 고정된 위치를 추정하여, 조종력 할당 알고리듬 등의 조종면 고장에 대한 재형상 제어를 위한 입력을 제공하는 방법을 다룬다. 구동기의 개수와 동일한 관측기를 구성하되, 각 구동기의 고장이 반영된 선형모델을 사용함으로써 정상인 경우의 관측기에서 출력된 잔차와 고장이 발생한 경우의 관측기에서 출력된 잔차를 비교하여 고장을 분리하고, 적응기법을 이용하여 1초 내에 고장의 정도를 추정한다. 그러나 2개의 동일 형상의 러더가 존재할 경우, 고장분리가 불가함을 밝힌다.

드라이버 고장 분리를 위한 바이너리 수준 동적 컴파일러 (Binary-level Dynamic Compiler for Driver Fault Isolation)

  • 이동우;김정한;엄영익
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(B)
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    • pp.401-404
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    • 2011
  • 운영체제와 같은 대규모 프로그램은 확장을 용이하게 하기 위해 장치 드라이버를 모듈 구조를 통해 동작시킨다. 그러나 이러한 드라이버 모듈은 커널과 분리되어 개발되기 때문에 상대적인 취약성을 가지고 있다. 이러한 취약성으로 인해 발생한 고장은 드라이버뿐만 아니라 커널 전체에 오류를 야기해 시스템의 안정성을 저하시키는 요인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 안전하지 않은 드라이버를 커널로부터 격리하고자 하는 논의가 진행되었고, 이후 많은 연구를 통해 여러 가지 접근 방식을 통한 해결방법이 제안되었다. 그러나 기존의 방법은 드라이버 소스코드의 수정이 필요하거나 드라이버 요청에 대한 응답속도가 매우 느린 현실적인 제약이 있었다. 본 논문에서는 기존방법의 한계를 극복하는 동적 컴파일러를 이용한 고장 분리 기법을 제안한다. 본 제안 기법은 기존 드라이버를 그대로 사용가능하며 기존 기법의 분리 정책을 모두 적용할 수 있다. 리눅스 커널에 본 제안기법을 적용하여 동적 컴파일러의 성능을 측정하고 본 제안 기법의 특성을 기존 기법과 비교함으로써 본 제안기법이 매우 적은 부하만으로 장치 드라이버의 고장 분리가 가능함을 확인하였다.

미지 입력 PI 관측기를 이용한 센서 및 구동기의 복합 고장진단 (Design of Complex Fault Detection and Isolation for Sensor and Actuator by Using Unknown Input PI Observer)

  • 김환성
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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    • pp.437-441
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    • 1999
  • 본 논문에서는 미지입력 외란에 대해서 강인한 새로운 형태의 고장 진단법을 제안한다. 시스템에 구동기만의 고장이 있는 경우는 한 개의 Luenberger 형태의 미지입력 PI 관측기의 설계에 의해 관측 적분 오차를 이용함으로서 구동기의 고장진단이 가능하고, 완벽한 분리가 이루어짐을 보이며, 복합적인 구동기 및 센서의 고장의 경우에는 다중 미지입력 PI 관측기를 출력의 개수만큼 설계함으로서 완벽한 고장진단 및 분리가 이루어짐을 제안한다.

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Unscented 칼만필터를 이용한 관성센서 복합 고장검출기법 (Hybrid Fault Detection and Isolation Method for Inertial Sensors Using Unscented Kalman Filter)

  • 박상균;김유단;박찬국;노웅래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.57-64
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    • 2005
  • 2자유도 관성센서는 두 입력축이 기계적으로 연관되어 있기 때문에 해당하는 관성센서의 두 입력축에 동시에 고장이 발생할 확률이 매우 높다. 따라서 하드웨어 여분만으로 고장검출 및 분리를 수행하기 위해서는 최소한 4개의 관성센서를 사용하여야 한다. 2자유도 관성센서를 3개 중첩해서 사용하는 경우 기존의 하드웨어 여분기법으로는 고장검출은 가능하나 고장분리가 불가능하다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해서 비선형 필터인 Unscented Kalman Filter를 이용하여 얻은 정보를 해석적 여분으로 활용하여, 하드웨어 여분과 해석적 여분을 동시에 고려한 복합 고장검출기법을 제안하였다. 제안한 복합 고장검출기법의 성능을 검증하기 위해서 비선형 항공기 수치 시뮬레이션을 수행하였다.

제5차 전력수급기본계획에 따른 국내 전력계통 중장기 고장전류 전망 및 분석 (The Long-Term Outlook and Analysis of The Fault Current in Korea Power System)

  • 신영균;이성규;오현진;허연
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.296-297
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    • 2011
  • 제5차 전력수급기본계획상 2014~2016년을 전후하여 경기북부지역 5.2GW, 충남서해안 6.9GW 등 발전설비의 특정지역 집중건설이 예정되어 있고, 해당 발전출력의 원활한 전송을 위해 계통보강이 이루어져야 한다. 발전설비 및 송전설비의 보강집중에 따라 계통 고장전류 증가가 불파기한 실정이다. 특히, 우리나라 부하의 약 40%가 집중되어 있고 지역의 넓이에 비해 송전망의 밀집도가 매우 높은 수도권의 경우, 고장전류가 해당 변전소의 차단기 정격차단용량을 초과하는 문제로 인해 계통을 분리하여 운전되고 있는 개소가 전국 계통분리개소의 50%를 넘는다. 본 고에서는 향후 국내 전력계통의 고장전류 증가추이를 전망하고, BTB-HVDC의 적용 등 고장전류저감방안에 대해 논 하고자 한다.

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