• Title/Summary/Keyword: 기계 고장

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Development of Vehicle Longitudinal Controller Fault Detection Algorithm based on Driving Data for Autonomous Vehicle (자율주행 자동차를 위한 주행 데이터 기반 종방향 제어기 고장 감지 알고리즘 개발)

  • Yoon, Youngmin;Jeong, Yonghwan;Lee, Jongmin;Yi, Kyongsu
    • Journal of Auto-vehicle Safety Association
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    • v.11 no.2
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    • pp.11-16
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    • 2019
  • This paper suggests an algorithm for detecting fault of longitudinal controller in autonomous vehicles. Guaranteeing safety in fault situation is essential because electronic devices in vehicle are dependent each other. Several methods like alarm to driver, ceding control to driver, and emergency stop are considered to cope with fault. This research investigates the fault monitoring process in fail-safe system, for controller which is responsible for accelerating and decelerating control in vehicle. Residual is computed using desired acceleration control command and actual acceleration, and detection of its abnormal increase leads to the decision that system has fault. Before computing residual for controller, health monitoring process of acceleration signal is performed using hardware and analytic redundancy. In fault monitoring process for controller, a process model which is fitted using driving data is considered to improve the performance. This algorithm is simulated via MATLAB tool to verify performance.

Development of Multiple RLS and Actuator Performance Index-based Adaptive Actuator Fault-Tolerant Control and Detection Algorithms for Longitudinal Autonomous Driving (다중 순환 최소 자승 및 성능 지수 기반 종방향 자율주행을 위한 적응형 구동기 고장 허용 제어 및 탐지 알고리즘 개발)

  • Oh, Sechan;Lee, Jongmin;Oh, Kwangseok;Yi, Kyongsu
    • Journal of Auto-vehicle Safety Association
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    • v.14 no.2
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    • pp.26-38
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    • 2022
  • This paper proposes multiple RLS and actuator performance index-based adaptive actuator fault-tolerant control and detection algorithms for longitudinal autonomous driving. The proposed algorithm computes the desired acceleration using feedback law for longitudinal autonomous driving. When actuator fault or performance degradation exists, it is designed that the desired acceleration is adjusted with the calculated feedback gains based on multiple RLS and gradient descent method for fault-tolerant control. In order to define the performance index, the error between the desired and actual accelerations is used. The window-based weighted error standard deviation is computed with the design parameters. Fault level decision algorithm that can represent three fault levels such as normal, warning, emergency levels is proposed in this study. Performance evaluation under various driving scenarios with actuator fault was conducted based on co-simulation of Matlab/Simulink and commercial software (CarMaker).

Study of the Application of PTC elements for Molded Case Circuit Breakers (소형 배선용차단기에 PTC 소자 적용에 관한 연구)

  • Kim, K.S.;Lee, S.S.;Lim, K.J.;Kang, S.H.
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.376-377
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    • 2008
  • 저압계동의 고장전류를 차단하기 위해서, 기중차단기(ACB), 배선용차단기(MCCB) 등을 사용하고 있는데, 저압차단기는 저압계통의 고장전류를 차단할 수 있으나, 고장전류를 효과적으로 제한하지 못하며, 차단기 내부의 아킹시간이 상대적으로 길므로, 저압차단기는 물론 주변 전력기기에 전기적/열적/기계적 스트레스를 주게 된다. 또한 지속적인 부하의 증가로 인해 저압계통의 단락전류는 점점 증가하는 추세에 있으므로 저압계통은 물론 고압계통에서도 고장전류를 보다 빠르고 효과적으로 제한 및 차단을 할 수 있는 한류형 차단기가 제안되고 있다. 저압계통의 경우, 정온도계수(Positive Temperature Coefficient, PTC) 특성을 가지는 한류소자를 기존 차단기에 직렬 혹은 병렬로 연결하여 저압계동의 고장전류를 매우 빠르고 효과적으로 제한 및 차단하는 추세이다. 본 연구에서는 정온도계수 특성을 가지는 소자를 이용하여 소형 저압차단기의 차단용량 향상에 기여할 수 있는지 검증하였다.

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A Study on Design for Incipient Failure Detection and Prediction System of Electric Supply Equipments Based on IoT (loT 기반의 배전설비 고장 감지 및 예지 시스템 설계에 관한 연구)

  • Kim, Hong-Geun;Lee, Myeong-Bae;Cho, Yong-Yun;Park, Jang-Woo;Shin, Chang-Sun
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2016.04a
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    • pp.405-407
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    • 2016
  • 최근, ICT/loT 기술과의 융합은 다양한 산업분야에 적용되고 있으며, 안정적인 전력공급 및 지능형전력망 구축에 대해 다양한 연구가 이루어지고 있다. 특히, 수요라인과 직접적으로 연관된 배전계통의 효율적인 운영 및 배전설비의 유지/관리 기술에 대한 연구에 많은 연구를 수행하고 있다. 본 논문에서는 다양한 배전설비에 대한 환경정보를 loT 센서를 통해 수집함으로써 실시간으로 정전상황을 불러올 수 있는 기자재의 고장감지 및 예측을 위한 시스템 모델을 제안한다. 제안하는 시스템 모델은 실시간으로 수집되는 정보들에 대해 시계열 기반의 필터링 및 이상점 판단을 위한 성분 분석을 실시하고, 고장진단 및 예측을 위해 기계학습 기반의 데이터 분석실시하여 기자재들의 고장감지 및 고장 발생 여부를 예측한다.

Development Failure Diagnosis Expert System Model using the Fuzzy Inference Knowledge-based- (퍼지추론 지식베이스를 활용한 고장진단 전문가시스템 모델 연구)

  • 박주식;강경식
    • Proceedings of the Safety Management and Science Conference
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    • 1999.11a
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    • pp.133-146
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    • 1999
  • 오늘날의 산업용 로봇, CNC 공작기계 및 여러 산업설비들은 시스템간에 관계가 복잡하게 연결되어 높은 신뢰성(reliability)을 달성하여 왔다. 그러나 가동시 발생하는 결과의 고장 가능성은 적은 반면에, 고장 발생의 파급 효과는 매우 높은 것으로 나타났다. 따라서 복잡한 구조의 산업설비들에 대한 안전진단 결과들을 적절하게 분석하고 관리할 필요성이 크게 대두되고 있다. 이러한 안전진단 작업은 여러 가지 정량적ㆍ정성적인 방법들을 포함하는 전형적인 분석방법이 필요하다. 최근에는 고장탐색, 진단처리 작업 및 신뢰성 분석 작업에 지식기반(knowledge-based)을 기초로한 퍼지 전문가 시스템을 적용하고자 하는 시도가 많이 이루어지고 있다. 안전진단 분석에 관한 일반화된 지식은 이들 후속 단계들에서 상당히 효율적일 수 있다. 그러나 이러한 연구를 수행하기에는 지금까지 상대적으로 열악한 계산 도구들을 이용하였기 때문에 안전진단 분석을 행하기에는 한계가 있었다. 그러나 오늘날 컴퓨터를 이용하여 위의 여러 단계들의 수행과정에 안전진단 분석을 행할 수 있는 적절한 방법으로써, 지식-기반(knowledge-base) 전문가 시스템들을 이용하는 방법을 연구하고 있다. 이에 본 연구는 시스템의 설계단계 뿐만 아니라, 시스템의 가동ㆍ유지ㆍ보수ㆍ수리시에도 비전문가가 고장안전진단을 수행할 수 있도록 하는데 목표를 두었다.

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Study of the Application of PTC elements for Low Voltage Circuit Breakers (PTC 소자의 저압차단기 적용에 관한 연구)

  • Kang, J.S.;Lee, B.W.;Choe, W.J.;Oh, I.S.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07c
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    • pp.1339-1340
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    • 2006
  • 일반적으로 저압계통의 고장전류를 차단하기 위해서, 기중차단기(LVPCB, ACB), 배선용차단기 등을 사용하고 있는데, 저압차단기는 저압계통의 고장전류를 차단할 수 있으나, 고장전류를 효과적으로 제한하지 못하며, 차단기 내부의 아킹시간이 상대적으로 길므로, 저압차단기는 물론 주변 전력기기에 전기적/열적/기계적 스트레스를 주게 된다. 또한 지속적인 부하의 증가로 인해 저압계통의 단락전류는 점점 증가하는 추세에 있으므로 저압계통은 물론 고압계통에서도 고장전류를 보다 빠르고 효과적으로 제한 및 차단을 할 수 있는 한류형 차단기가 제안되고 있다. 본 연구에서는 정온도계수(PTC, Positive Temperature Coefficient) 특성을 가지는 소자를 이용하여 저압계통에 적용가능한 한류소자를 개발하였으며, 기존 차단기에 직렬 혹은 병렬로 연결하여 저압계통의 고장전류를 매우 빠르고 효과적으로 제한 및 차단할 수 있으며, 아울러 저압계통의 차단보호 협조를 효과적으로 구현할 수 있는 한류형 차단기를 제안하였다. 한류소자를 전력기기에 적용하는 방법은 크게 기존 차단기와 직렬로 연결되는 방식과 기존 차단기를 수정하여 차단기 내부의 접점과 비직렬 연결되는 방식으로 구분 할 수 있는데, 본 논문에서는 직렬방식/비직렬방식으로 기존 차단기에 한류소자를 적용항에 있어서 대응가능한 대전류 PTC소자를 개발하였으며, 또한 각 방안에 대한 시제품을 제작하여 제한 성능을 검증하였다.

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Fault Diagnosis of Induction Motor using analysis of Stator Current (고정자 전류 분석을 이용한 유도전동기 고장진단)

  • Shin, Jung-Ho;Kang, Dae-Seong
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.10 no.1
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    • pp.86-92
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    • 2009
  • As increasing of using induction motors, the induction motors faults cause serious damage to the industry. Therefore to find out faults of induction motor is recognized as important problem awaiting solution. But to make matters worse, the faults of induction motors often progress through long time. It means that early diagnosis is very important. Many researches have been progressed and general method of diagnosis is using vibration sensor to diagnose fault of induction motor. However, although it is reliability technique, it demands high price and it is difficult to use. This paper presents an implementation of technique for fault diagnosis of induction motor using wavelet transform based stator current and it is composed with algorithm that decides whether fault existence or not using C++ based on windows software. The algorithm will be accomplished in real-time using current data acquisition board and PC automatically with Neural Network algorithm.

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

  • Park, Sang-Kyun;Kim, You-Dan;Park, Chan-Guk;Roh, Woong-Rae
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.3
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    • pp.57-64
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    • 2005
  • In two-degree of freedom(TDOF) inertial sensors, two axes are mechanically correlated with each other. Fault source of one axis sensor may affect the other axis sensor, and therefore multiple fault detection and isolation(FDI) technique is required. Conventional FDI techniques using hardware redundancy need four TDOF inertial sensors for FDI. In this study, three TDOF inertial sensor redudancy case is considered, where conventional FDI technique can detect the fault, but cannot isolate the fault sensor. Hybrid FDI technique is proposed to solve this problem. Hybrid FDI technique utilizes the analytic redundancy by utilizing the unscented kalman filter as well as hardware redundancy for FDI. To verify the effectiveness of the proposed FDI technique, numerical simulations are performed using six degree of freedom nonlinear aircrft dynamics.

Development of machine learning model for reefer container failure determination and cause analysis with unbalanced data (불균형 데이터를 갖는 냉동 컨테이너 고장 판별 및 원인 분석을 위한 기계학습 모형 개발)

  • Lee, Huiwon;Park, Sungho;Lee, Seunghyun;Lee, Seungjae;Lee, Kangbae
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.13 no.1
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    • pp.23-30
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    • 2022
  • The failure of the reefer container causes a great loss of cost, but the current reefer container alarm system is inefficient. Existing studies using simulation data of refrigeration systems exist, but studies using actual operation data of refrigeration containers are lacking. Therefore, this study classified the causes of failure using actual refrigerated container operation data. Data imbalance occurred in the actual data, and the data imbalance problem was solved by comparing the logistic regression analysis with ENN-SMOTE and class weight with the 2-stage algorithm developed in this study. The 2-stage algorithm uses XGboost, LGBoost, and DNN to classify faults and normalities in the first step, and to classify the causes of faults in the second step. The model using LGBoost in the 2-stage algorithm was the best with 99.16% accuracy. This study proposes a final model using a two-stage algorithm to solve data imbalance, which is thought to be applicable to other industries.

고장력 후판의 굽힘 가공성에 관한 실험적 연구

  • 이우영;진근찬;강순호;박상규
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1993.04b
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    • pp.53-57
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    • 1993
  • 굽힘 가공(Bending Process)은 원통형의 다이(die)등을 이용하여 평판형 금속 판재에 프레스 하중을 가하여 임의의 굽 힘 형상을 영구적으로 만드는 가공법으로 소성가공을 하고 있는 대부분의 산업현장에서 널리 쓰이는 가공법 중의 하 나이다. 본 연구에서는 특수 목적이 대형구조물 혹은 대형차체에 주로 사용되어지는 고장력 후판을 대상으로 하여 여러종류의 굽힘각도에 따른 가공성 시험을 수행하고, 굽힘가공부위에서 채취한 시험편에 대한 기계적 물성시험을 통하 여 가공전의 모재와 비교, 분석하므로써 적절한 굽힘 가공조건 및 굽힘가공이 가능한 허용각도등을 결정할 수 있도록 하였다.