• 제목/요약/키워드: 센서고장

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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.

가상센서를 활용한 고장 허용 시스템에 관한 연구 (A Study on the Fault Tolerant System for the Optimum Performance of Virtual Sensor)

  • 송민우;최원석;이두완;장경식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.1634-1640
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    • 2010
  • 본 논문에서는 자동화설비에서 가장 많이 사용되는 근접센서와 실린더를 기준으로 두 가지 모델을 적용하여 "고장허용 시스템 구축"에 관한 연구를 진행하였다. Free Flow 컨베이어 상에서 센서의 고장발생 시 가상센서모드 (Virtual Sensor Mode)로 전환되어 정상동작 하는 것을 시뮬레이션을 통해 구현을 하였으며, 실린더의 내압(압력강하)을 이용하여 실린더의 동작 시 부하에 따른 아날로그 데이터변화를 확인함으로써 고장허용 시스템을 다양하게 적용할 수 있는 토대를 마련하였다. 이러한 방법은 실린더의 수명예상은 물론 Grease 주입예상시기와 실린더의 불량유무판단 등 개발자의 능력에 따라 여러 가지 응용이 가능할 것이라 생각된다.

센서고장에 대해 보전성을 갖는 터어보-발전기 시스템의 강인제어기 설계 (Robust Controller Design of Turbo-Generating System with Integrity to Sensor Failure)

  • 김동화;홍석교
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제5권3호
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    • pp.64-71
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    • 1991
  • 본 논문에서는 계장제어 터어보 발전기 시스템에 대한 강인제어 문제가 연구되었다. Riccati형 행렬 방정식과 상태궤환을 이용해 센서 고장시 고장된 루프에 관계없이 2입력 2출력터어보-발전기 시스템이 안정하게 제어될 수 있는 방법을 제안하고 보전성을 갖지 않는 경우와 시뮬레이션을 통해 이를 비교 입증하였다. 그 결과 보전성을 고려하지 않고 설계된 이득에 의한 폐 루프 시스템은 고장에 대해 매우 불안정한 응답을 보인 반면 제안된 기법에 의해 보전성을 갖도록 설계한 이득에 의한 폐 루프 시스템에서는 고장에 관계없이 안정한 응답을 나타내어 구조가 복잡한 다변수 시스템의 강인 제어에 응용될 수 있음을 잘 입증하고 있었다.

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AANN-기반 고장 센서노드 검출 기법에 관한 연구 (A study on the development of AANN-based faulty sensor node detection algorithm for sensor network)

  • 이영삼;육의수;김성호
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
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    • pp.385-388
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    • 2006
  • 비선형 주성분 분석은 기존에 널리 알려져 있는 주성분 분석기법과 유사한 다변수 데이터 분석을 위한 새로운 접근 방법이다. 비선형 주성분 분석은 AANN(Auto Associative Neural Network)으로 PCA와 마찬가지로 변수들 간에 존재하는 상관관계를 제거함으로써 고차의 다변수 데이터를 정보의 손실을 최소화하면서 최소 차원의 데이터로 변환하는 기법이다. AANN 기반 센서노드 고장검출 기법을 실제 센서 네트워크에 적용하여 봄으로써 센서 드리프트 등과 같은 센서 고장의 검출 및 유효한 센서 보정 성능을 확인하였다.

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AVC 장비의 센서고장 상황에 따른 교통량·통행 속도 산출 방법 (Traffic Volume and Vehicle Speed Calculation Method for type of Sensor Failure of Automatic Vehicle Classification Equipment)

  • 김민현;오주삼
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.1059-1068
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    • 2016
  • 현재 AVC 장비의 운영방법은 하나의 센서가 고장 나면 해당 차로의 교통량 속도 차량 종류에 대한 모든 정보의 생성을 중단하고 있다. 현재의 운영방법은 정상 센서에서 수집한 자료들을 활용하지 않는다는 비효율이 존재한다. 본 연구는 이런 비효율을 개선하기 위하여 일부 센서가 고장 난 AVC (Automatic Vehicle Classification)장비에서 교통량과 속도의 산출 방법에 대하여 연구를 진행하였다. 센서의 고장유형을 총 4가지로 분류하였으며, 각 고장유형별로 교통량과 속도를 산출하고 이에 대한 정확도분석을 수행하였다. 그 결과 교통량은 정확도가 매우 높은 값(정확도: 100%, 98%, 97%)으로 산출이 가능하였으며, 속도의 경우 충분히 받아들일 만한 수준의 속도 값(RMSE 값 16.9 이하)이 산출되는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 제시한 방법론들을 사용하면 AVC 장비의 운영 효율을 증가 시킬 수 있을 것으로 기대된다.

가스모니터링 시스템에서의 신경회로망 기반 센서고장진단 (Neural Network-Based Sensor Fault Diagnosis in the Gas Monitoring System)

  • 이인수;조정환;심창현;이덕동;전기준
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • 본 논문에서는 실내대기 가스모니터링 시스템에서의 센서 고장 진단을 위한 신경회로망 기반 고장진단방법을 제안한다. 제안한 고장진단 방법에서는 신호패턴추출을 위해 센서히터 온도조절방법을 이용하였으며, 분류를 위해서는 ART2 신경회로망을 이용하였다. 그리고 가스모니터링 시스템의 실제 데이터를 이용한 시뮬레이션을 통해 제안한 ART2 신경회로망 기반 센서고장진단방법의 성능과 유용성을 확인하였다.

K-means를 활용한 항로표지 센서 데이터 군집화

  • 김두환;성상하;최형림
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.54-55
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    • 2022
  • 해양에 설치된 항로표지는 선박의 안전한 항해를 위해 위치 정보를 제공하고, 항로표지에 부착된 센서를 통해 다양한 해양 정보를 수집하고 있다. 하지만 항로표지는 육지와 멀리 떨어진 해상이라는 특수한 작업환경으로 인해 항로표지 유지보수를 위한 많은 시간과 비용이 발생하게 된다. 현재 항로표지에 부착된 센서를 통해 다양한 정보를 수집하고 있지만, 정상 데이터와 비정상 데이터를 구분할 수 있는 정보가 없어 고장진단에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 항로표지 센서 고장진단을 위해 머신러닝 비지도학습 중 하나인 K-means 알고리즘을 활용하여 정상 데이터와 비정상 데이터로 군집화하였으며, 분류가 잘 되는 것을 확인할 수 있었다. 향후 연구방향으로는 2개의 클러스터로 구분된 데이터가 실제로 정상 데이터인지, 비정상 데이터인지에 대한 비교·분석이 필요하다.

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영구자석 동기발전기의 위치센서 고장 회피 제어 (Position Sensor Fault Tolerant Control of Permanent Magnet Synchronous Generator)

  • 이광운
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.351-357
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    • 2011
  • 영구자석 동기발전기의 벡터제어를 위해서는 회전자 위치가 필요하며 엔코더와 같은 위치센서가 위치 검출 목적으로 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 위치센서의 사용은 영구자석 동기전동기 제어시스템의 신뢰성을 저하시킨다. 본 논문에서는 영구자석 동기전동기 제어시스템을 위한 위치센서 고장 회피 제어 방법을 제안한다. 확장 유기전력에 기반한 센서리스 위치 추정 알고리즘을 센서를 이용하는 벡터 제어와 병렬로 수행함으로써 위치센서 고장발생 시점에서 센서리스 벡터제어로 신속히 재구성할 수 있도록 하였다. 실험을 통해 제안된 방식의 유용성을 보인다.

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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SMART 계측제어계통을 위한 실시간 신호검증알고리듬 개발

  • 성승환;김동훈;이철권;서용석;박희윤
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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    • pp.303-308
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    • 1998
  • SMART 계측제어계통 측정신호의 신뢰성을 높이기 위한 실시간 신호검증알고리듬을 개발하였다. 개발된 알고리듬은 선행고장검출행렬, 아날로그 신호용 다중성 기법, 접촉신호용 논리표 알고리듬, 주파수 신호용 다중성 기법 그리고 아날로그 센서 경증을 위한 통계적 모듈의 5개 모듈로 구성되어 있다. 선행고장검출행렬은 측정 신호 중에서 고장의 가능성이 있는 신호를 추출하여 선정된 신호만을 적절한 알고리듬으로 검증하도록 함으로써 전체적인 수행시간을 감소시킨다. 아날로그 신호검증 모듈은 아날로그 측정신호에 대한 물리적/해석적 다중성에 입각하여 고장신호의 크기, 위치를 검출하며, 접촉신호 검증 모듈은 접촉신호들간의 논리값을 비교하여 발생 불가능한 논리값을 가지는 신호를 고장신호로 검출한다. 주파수신호는 아날로그 신호와 유사한 기법을 구현하였으며, 통계적 모듈은 아날로그 센서 자체의 물리적 건전성을 검사하는 모듈이다. 현재 SMART의 설계가 확정되어 있지 않으므로 개발된 신호검증알고리듬을 시험하기 위해서 여러 주요 공정변수가 표현되는 상용 원자로의 냉각재계통을 대상으로 검증 알고리듬을 구현하였으며, 운전모사기로 모사된 신호를 이용하여 개발된 신호검증알고리듬을 시험하였다. 시험결과 각 모듈별로 적절히 고장을 검출함을 보였다.

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