• 제목/요약/키워드: 고장허용제어

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실시간 조종미계수 추정에 의한 무인비행기 조종면 고장검출 (Real-Time Estimation of Control Derivatives for Control Surface Fault Detection of UAV)

  • 이환;김응태;최형식;최지영;이상기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권11호
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    • pp.999-1005
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    • 2007
  • 공력미계수에 대한 실시간 추정은 비정상적인 조종면 작동의 경우, 고장에 대한 정보를 분석하여 비행임무를 계속 수행하거나 본부로 회항비행을 지속할 수 있도록 하는 재형상 제어를 위해 필요하다. 본 논문에서는 고장허용제어시스템에 대한 기반 연구로서 무인비행기 안전성 향상을 위하여 조종면 작동불능과 같은 고장에 대해 검출 방법을 제시하였다. 조종면 고장검출을 위한 실시간 시스템식별 알고리듬은 퓨리에 변환기법을 사용하였으며 프로그램 성능 및 검증을 위해 HILS 시험을 수행하였다. 고장 조종면은 피칭모멘트, 요잉모멘트, 롤링모멘트에 대한 조종면 효과를 나타내는 조종미계수들을 실시간 추정하여 정상상태의 값과 비교하여 검출된다. 비행시험 결과를 통해 고장상태의 조종미계수 값은 정상상태의 값보다 작다는 것을 정량적으로 확인하였다.

강인한 고장진단과 고장허용저어에 관한 사례연구 (A case study on robust fault diagnosis and fault tolerant control)

  • 이종효;유준
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.130-130
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    • 2000
  • This paper presents a robust fault diagnosis and fault tolerant control lot the actuator and sensor faults in the closed-loop systems affected by unknown inputs or disturbances. The fault diagnostic scheme is based on the residual set generation by using robust Parity space approach. Residual set is evaluated through the threshold test and then fault is isolated according to the decision logic table. Once the fault diagnosis module indicates which actuator or sensor is faulty, the fault magnitude is estimated by using the disturbance-decoupled optimal state estimation and a new additive control law is added to the nominal one to override the fault effect on the system. Simulation results show that the method has definite fault diagnosis and fault tolerant control ability against actuator and sensor faults.

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최적관리제어

  • 이문상;조광현;임종태
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.38-48
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    • 2000
  • Abstract :본 논문에서는 관리제어시스템의 동적특성을 허용언어(admissible language) 범위 이내에서 최적화시키는 최적 관리제어기법들을 소개한다. 본 논문에서 주로 다루고자 하는 최적 관리제어기법은 Kumar와 Garg에 의해 제안된 기법과 Cho와 Lim에 의해 제안된 계층적 최적 관리제어기법, 그리고, Sengupta와 Lafortune이 제안한 최적 관리제어기법 등이다. 첫 번째 기법에서는 우선 시스템의 최적화를 위해 고려되고 있는 비용함수(cost function)를 소개한 후, 최대흐름 최소분할생성 정리(max-flow min-cut theorem)를 이용한 최적 관리제어기 설계기법을 제시하고, 이를 부분관측 하에서도 최적 관리제어기를 설계할 수 있도록 확장한다. 그런 후 제시된 설계기법에 의해 설계된 관리제어시스템에서 발생 할 수 있는 문제점들을 지적하고, Cho와 Lim에 의해 제안된 완전 최소분할생성(complete min-cut)이라는 개념을 도입하여 지적된 문제점들을 해결할 수 있는 방법을 제시한다. 또한 시스템의 고장을 고려한 계층적 최적 관리 제어(layered optimal supervisory control)기 법을 소개한다 그리 고 마지막으로 Sengupta와 Lafortune이 제안한 최적 관리제어기법에 대해서 살펴본다.

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무인이동체 산업의 실제 고장사례에 대한 영향성 분석 및 고장대응기술 적용방안 (Influence Analysis of Actual Fault Cases in Unmanned Vehicle Industry and Study on Fault Tolerant Technology)

  • 김예지;김태균;김승균;김유단;황인성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권9호
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    • pp.627-638
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    • 2022
  • 본 논문은 2020년에 실시한 무인이동체 산업실태조사의 드론 고장 발생현황에 대한 설문내용을 분석하여 산업계에서의 고장대응기술의 활용성에 대해 논하고자 한다. 먼저, 국내 무인이동체 산업실태조사 결과를 기반으로 고장률이 높고, 고장 발생 시 심각도가 높은 하위시스템(Subsystem)을 파악한다. 또한 공중 무인이동체를 대상으로 고장률이 높은 부품에 대한 고장 시뮬레이션을 수행한다. 이를 통해 고장이 무인이동체에 미치는 영향에 대해 분석한다. 이후 현재까지 연구된 고장진단 및 고장대응 기법과 연구사례를 소개하며, 무인이동체 산업의 실 고장사례에 적용하기 위한 방안에 대해 논의한다. 나아가 앞서 논의한 내용을 기반으로 고장대응체계를 제시하고, 산업계에서 고장대응체계 설계 시에 고려해야 할 사항에 대해 살펴본다.

액츄에이터 고장을 고려한 비선형 시간지연시스템의 $H_{\infty}$ 고장허용제어 (An $H_{\infty}$ Fault Tolerant Control for Nonlinear Time delay Systems with Actuator Failures)

  • 류석환
    • 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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    • 제12권3호
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    • pp.215-224
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    • 2012
  • This paper deals with a design of fault tolerant state feedback controllers for continuous time nonlinear time delay systems with actuator failures. The goal is to find an asymptotically stabilizing controller such that the closed loop system achieves the prescribed $H_{\infty}$ performance objective in the actuator fault cases. Based on a sum of squares (SOS) approach, a design method for $H_{\infty}$ fault tolerant controller is presented. In order to demonstrate our design method, a numerical example is provided.

IFT와 L1 적응제어기법을 이용한 풍동실험용 자기부상 비접촉식 밸런스의 제어시스템 설계 (Position and Attitude Control System Design of Magnetic Suspension and Balance System for Wind Tunnel Test using Iterative Feedback Tuning and L1 Adaptive Control Scheme)

  • 이동규
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.28-35
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    • 2017
  • 자기부상 비접촉식 밸런스(MSBS: Magnetic Suspension and Balance System)는 자기력 및 자기모멘트를 이용하여 기계적 접촉 없이 시험 대상체의 위치 및 자세각을 정밀하게 변경하며 외력을 측정하는 것이 가능하다. MSBS를 활용한 풍동실험의 신뢰도 및 안정성을 확보하기 위해서는 위치 및 자세각 제어시스템의 명령 추종 성능과 구성장비의 고장에 대한 강건성을 높일 필요가 있다. 본 연구에서는 실제 개발된 풍동실험용 MSBS의 시뮬레이션을 통해 Iterative Feedback Tuning (IFT)과 $L_1$ adaptive output feedback 알고리즘을 활용하여 제어 이득값을 자동적으로 최적화하고 전류공급장치의 고장에 강건한 제어시스템을 설계하는 방법의 유효성을 검증하였다.

플랩제어시스템 주제어밸브의 모델기반 설계 및 성능해석 (Model-based Design and Performance Analysis of Main Control Valve of Flap Control System)

  • 조현준;안만진;주춘식
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.50-59
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    • 2019
  • 플랩제어시스템의 주요 구성품인 주제어밸브의 설계는 실제 제작 경험을 바탕으로 반복-오차 방법에 의존하여 수행하였다. 본 논문에서는 모델 기반의 부품 설계 방법을 제안하였다. 플랩제어시스템은 주제어 밸브, 고장-안전 밸브, 솔레노이드 밸브, LVDT, 구동 모터 등으로 구성된다. 주제어밸브는 주로 스풀과 슬롯으로 구성된다. 주제어밸브의 중요한 설계변수는 슬롯의 폭 (Slot Width), 오버 랩(Overlap) 및 간극(Clearance)이다. AMESim을 활용하여 주 제어 밸브의 유로를 모델링하고 해석하였다. 제안된 설계절차를 적용한 결과 허용된 가공오차 범위 내에서 요구 성능을 충족함을 확인하였다.

불확실성을 갖는 선형 확률적 시스템에 대한 고장허용제어기 설계 (Fault Tolerant Controller Design for Linear Stochastic Systems with Uncertainties)

  • 이종효;유준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.107-116
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    • 2003
  • This paper presents a systematic design methodology for fault tolerant controller against a fault in actuators and sensors of linear stochastic systems with uncertainties. The scheme is based on fault detection and diagnosis(isolation and estimation) using a bank of robust two-stage Kalman filters, and accommodation of the actuator fault by eigenstructure assignment and immediate compensation of the sensor's faulty measurement. In order to clarify the fault feature in test statistics of residual, noise reduction method is given by multi-scale discrete wavelet transform. The effectiveness of our approach Is shown via simulations for a VTOL(vertical take-off and landing) aircraft subjected to parameter variations, external disturbances, process and sensor noises.

구조 변경 제어 방식을 이용한 고장 허용 제어 시스템 설계에 관한 연구 (A Research on Developing the Fault Tolerant Control System using Restructurable Control Method)

  • 홍호택;김용민;박재홍
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권10호
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    • pp.1259-1263
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    • 1999
  • In this paper, a method to guarantee system continuity is developed, which can be applied to discontinuity problem in the time domain of restructurable control system. This method can be summarized as input alternation using weight change considering convergence speed of system mode. Input is changed from 'system continuity guarantee input,' which is defined as a input that minimizes the change of state variables, to 'alternative controller input,' which is selected by Neil's PI/EAM[3]. AIDC aircraft model is used for simulation. By showing the waveform of system input and state variable, we can sure that this method is effective for depression of system shock like jerk.

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클라이언트-서버 주기억 데이타베이스 환경에서의 트랜잭션 관리 (Transaction management in a client-server main memory DBenvironment)

  • 조성제;김경창;김기룡
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.1765-1776
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    • 1996
  • 클라이언트=서버 DBMS구조는 많은 사람들에 의해서 연구되고 있으나 고장회복과 동시성 제어에 관한 연구는 아직까지 미흡한 상태다. 기존의 회복 기법은 클라이언트에서 생성된 로그 레코드들과 해당 데이터 페이지들을 서버에 전송 함으로써 발뱅하는 문제점들에 대한 해결점이 필요하였다. 본 논문에서는 클라이언트가 서버에 수행 완료된 로그 레코드들만을 전송하여 기존의 회복 기법에서 발생하였던 문제점을 제거한다. 또한 서버는 수행 완료된 로그 레코드들만을 관리하여 서버 파손 발생시 분석, 재수행 동작만을 수행하는 간단한 회복 알고리즘을 제안한다. 클라이언트에서 철회 동작을 함으로써 시스템의 병렬성을 높이고 서버 파손시 전체 데이터베이스 회복에 소요되는 시간을 줄이기 위해서 페이지 단위의 회복 기법도 제안한다. 또한 기존의 동시성 제어기법은 같은 페이지를 동시 사용하지 못함으로써 불필오한 대기시간(waiting time)이 증가된다. 본 논뭉에서는, 기존의 기법과 달리, 같은 페이지 내에 다른 데이터를 접근하는 트랜잭션에게 페이지를 허용함으로써 불필요한 대기시간을 최소화 할 수 있도록 하여 시스템의 병렬성을 향상시켰다.

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