• 제목/요약/키워드: 기계 고장

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신경망을 이용한 감지기의 고장발견, 확인 및 보완에 관한 연구 (Application of Neural Networks to Sensor Failure Detection, Identification, and Accommodation)

  • 안영환
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권2호통권95호
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    • pp.211-217
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    • 1999
  • 감지기의 고장 발견, 확인, 보완은 복잡한 항공 시스템의 중요한 문제로 부각되어 왔으며, 그동안 칼만 필터를 이용한 기존 추정기술 혹은 온라인 학습 인공지능 알고리듬 등이 이 같은 문제를 해결하기 위해 제시되어 왔다. 본 연구에서는 여분의 감지기가 없는 항공제어계에 대해 온라인 학습 신경망을 이용한 감지기의 고장 발견, 확인, 그리고 보완에 관해 초점을 둔다. 이 내고장성 항공제어계는 주 신경조직망과 n개의 국소 신경조직망으로 이루어지는데, 포괄적인 감지기의 고장을 발견하는 능력을 가진다. 어떤 경우에서는 기존의 감지기 고장 발견 방법의 성능을 향상시키기 위해 수정된 감지방법이 소개되고 그 보완된 감지방법을 이용하여 기존의 방법과 성능비교가 이루어졌다.

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유한요소법을 이용한 배전용 PAD변압기 권선고장시의 전자계해석 (Finite Element Analysis of Internal Winding Faults in PAD-Type Distribution Transformer)

  • 하정우;김철;김한들;신판석;이병성;한상옥
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.108-110
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    • 2005
  • 배전용 변압기의 경우 고장 발생시 직접적인 수용가 측에 피해가 발생되며, 변압기 폭발시 인명 피해까지 우려되고 있다. 변압기 내부 고장으로 절연유가 분출될 경우가 가장 심각한 고장으로 이러한 피해를 방지하기 위해서는 내부 고장에 대한 정확한 해석이 필요하다. 본 연구에서 변압기 권선내에서 발생되는 고장을 유한요소 전자계해석 프로그램(FLUX2D)을 이용하여 해석하였다. 50kVA, 13200/230(V) 단강 변압기의 권선고장시 전자계해석, 1차측 권선고장(turn-to-earth)과 2차측 권선고장(turn-to-turn)을 모의하여 해석하였다. 또한, 권선 내부 고장 및 2차측 단락시 누설자속분포, 1차 및 2차측 고장전류, 권선간의 힘의분포 등을 해석하였다. 분석결과는 변압기의 절연설계 및 단락기계력에 대한 프레임 구조 설계를 위한 자료로 활용된다.

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Machine Learning을 이용한 무기 체계(or 구성품) 고장 유형 식별 (Identify the Failure Mode of Weapon System (or equipment) using Machine Learning)

  • 박연경;이혜원;김상문
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.64-70
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    • 2018
  • 무기 체계(or 구성품) 개발은 한정된 개발기간과 비용 등의 제한으로 시험 횟수가 많지 않아, 고장관련 축적된 데이터의 규모도 적다. 그러나 운용 중 발생한 고장 및 정비내역은 많은 부분 전산 데이터로 관리하고 있기 때문에 이를 활용한 무기 체계(or 구성품)의 고장원인 분석은 가능하다. 다만 다양한 무기체계의 고장 및 정비내역 작성 규격이 각 군 별, 업체별 상이하고, 고장 원인의 구체적 내역은 비정형 텍스트 데이터로 기술되어 있기 때문에 이를 분석하는데 어려움이 있었다. 그러나 오늘날 빅데이터 처리 기술과 기계학습(Machine Learning) 알고리즘의 발전, HW연산 능력의 개선과 맞물려, 상기와 같은 비정형 데이터를 처리 할 수 있는 여러 가지 방법들이 시도 되고 있으며, 주요한 연구 분야로 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 국방 무기 체계(or 구성품)의 고장/정비 관련 비정형 데이터를 기계학습 기법 중 하나인 doc2vec을 적용하여 고장사례 분석 방안에 대하여 제시한다.

슬라이딩 모드 관측기를 이용한 기구학 모델 기반 자율주행 자동차의 예견 고장진단 알고리즘 (Kinematic Model based Predictive Fault Diagnosis Algorithm of Autonomous Vehicles Using Sliding Mode Observer)

  • 오광석;이경수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권10호
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    • pp.931-940
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    • 2017
  • 본 논문은 슬라이딩 모드 관측기를 이용한 기구학 모델 기반 자율주행 자동차의 예견 고장진단 알고리즘에 관한 연구이다. 자율주행 자동차는 안전한 주행을 위해 신뢰성이 확보된 주행 환경 정보와 차량의 동적상태 정보가 필요하다. 센서 정보의 신뢰성 판단을 위해 본 연구에서는 종방향 기구학 모델기반 슬라이딩모드 관측기를 이용하여 종방향 환경정보와 차량 가속도 정보를 실시간으로 상호 보완적 고장진단이 가능한 예견 알고리즘을 제안하였다. 적용된 슬라이딩 모드 관측기는 종방향 환경정보의 고장신호에도 강건한 입력신호 재건성능을 보이면서 알고리즘의 신뢰성을 확보할 수 있었다. 예견 고장진단 알고리즘의 합리적 성능평가를 위해 네 가지 조건에 대한 실제 주행 데이터 기반 선행차량 추종시나리오를 적용하였다. 성능평가 결과 본 연구에서 제안된 예견 고장진단 알고리즘은 모든 평가조건과 주행 시나리오에 대해 합리적인 고장진단 성능을 보여주었다.

종방향 자율주행을 위한 성능 지수 및 인간 모사 학습을 이용하는 구동기 고장 탐지 및 적응형 고장 허용 제어 알고리즘 (Actuator Fault Detection and Adaptive Fault-Tolerant Control Algorithms Using Performance Index and Human-Like Learning for Longitudinal Autonomous Driving)

  • 오세찬;이종민;오광석;이경수
    • 자동차안전학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.129-143
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    • 2021
  • This paper proposes actuator fault detection and adaptive fault-tolerant control algorithms using performance index and human-like learning for longitudinal autonomous vehicles. Conventional longitudinal controller for autonomous driving consists of supervisory, upper level and lower level controllers. In this paper, feedback control law and PID control algorithm have been used for upper level and lower level controllers, respectively. For actuator fault-tolerant control, adaptive rule has been designed using the gradient descent method with estimated coefficients. In order to adjust the control parameter used for determination of adaptation gain, human-like learning algorithm has been designed based on perceptron learning method using control errors and control parameter. It is designed that the learning algorithm determines current control parameter by saving it in memory and updating based on the cost function-based gradient descent method. Based on the updated control parameter, the longitudinal acceleration has been computed adaptively using feedback law for actuator fault-tolerant control. The finite window-based performance index has been designed for detection and evaluation of actuator performance degradation using control error.