• 제목/요약/키워드: Dual Redundancy Design

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Fault Detection System Design and HILS Evaluation for the Smart UAV FCS

  • Nam, Yoon-Su;Jang, Hu-Yeong;Hong, Sung-Kyung;Park, Sung-Su
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제5권1호
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    • pp.104-109
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    • 2007
  • This paper is about a redundancy management system design for the Smart UAV(unmanned aerial vehicle) which utilizes the tilt..rotor mechanism. In order to meet the safety requirement on the PLOC(probability of loss of control) of $1.7{\times}10^{-5}$ per flight hour for FCS (flight control system) failures, a digital FCS is mechanized with a dual redundant structure. A fault detection system which is composed of a CCM(cross channel monitor) and analytic redundancy using the Kalman filtering is designed, and its effectiveness is evaluated through experiments. A threshold level and persistence count for managing redundant sensors are designed based on the statistical analysis of the FCS sensors. To increase the survivability of the UAV after the loss of critical sensors in the SAS(stability augmentation system) and to provide reference information for a tie-breaking condition at which an ILM(in-line monitor) cannot distinguish the faulty channel between two operating ones, the Kalman filter approach is investigated.

소프트 에러 발생 시 자동 복구하는 이중 코어 지연 락스텝 프로세서의 설계 (Design of a Delayed Dual-Core Lock-Step Processor with Automatic Recovery in Soft Errors)

  • 김주호;양성현;이성수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.683-686
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    • 2023
  • 본 논문에서는 차량 전자 시스템에서 소프트 에러와 공통 고장에 대응하기 위해 두 개의 코어를 지연 동작시킨 후 그 결과를 비교하는 D-DCLS(Delayed Dual Core Lock-Step) 프로세서를 설계하였다. D-DCLS는 어느 코어에서 에러가 발생했는지 알 수 없기 때문에 각 코어를 에러가 발생하기 이전 시점으로 되돌려야 하는데 파이프라인 스테이지 상의 모든 중간 계산값을 되돌리기 위해서는 복잡한 하드웨어 수정이 필요하다. 본 논문에서는 이를 쉽게 구현하기 위해 분기 명령어가 실행될 때마다 모든 레지스터 값을 버퍼에 저장해 두었다가 에러가 발생하면 저장된 레지스터 값을 복구한 후 'BX LR' 명령어를 수행하여 해당 분기 시점으로 자동 복구하도록 하였다. 제안하는 D-DCLS 프로세서를 Verilog HDL로 설계하여 에러가 감지되었을 때 자동으로 복구한 후 정상 동작하는 것을 확인하였다.

고신뢰도 안전등급 제어기기 개발 (Development of the High Reliable Safety PLC for the Nuclear Power Plants)

  • 손광섭;김동훈;손철웅
    • 전기학회논문지
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    • 제62권1호
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    • pp.109-119
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    • 2013
  • This paper presents the design of the Safety Programmable Logic Controller (SPLC) used in the Nuclear Power Plants, an analysis of a reliability for the SPLC using a markov model. The architecture of the SPLC is designed to have the multiple modular redundancy composed of the Dual Modular Redundancy(DMR) and the Triple Modular Redundancy(TMR). The operating system of the SPLC is designed to have the non-preemptive state based scheduler and the supervisory task managing the sequential scheduling, timing of tasks, diagnostic and security. The data communication of the SPLC is designed to have the deterministic state based protocol, and is designed to satisfy the effective transmission capacity of 20Mbps. Using Markov model, the reliability of SPLC is analyzed, and assessed. To have the reasonable reliability such as the mean time to failure (MTTF) more than 10,000 hours, the failure rate of each SPLC module should be less than $2{\times}10^{-5}$/hour. When the fault coverage factor (FCF) is increased by 0.1, the MTTF is improved by about 4 months, thus to enhance the MTTF effectively, it is needed that the diagnostic ability of each SPLC module should be strengthened. Also as the result of comparison the SPLC and the existing safety grade PLCs, the reliability and MTTF of SPLC is up to 1.6-times and up to 22,000 hours better than the existing PLCs.

자동차 이중전원 시스템을 위한 새로운 ZVS 양방향 CUK DC/DC 컨버터 (A New ZVS Bi-directional CUK DC/DC Converter for a Car Dual Power Supply System)

  • 이성룡;이수원;고성훈;문제민
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.355-358
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    • 2004
  • Currently, to overcome the limit of a 14V power supply system and to enhance the stability of this system high and to make the fuel efficiency better, a research development of a 42V power supply system is actively the progress. As an intermediate step to change into an unity power supply system, a 42V/14V dual power supply system uses a DC/DC Converter as one of structure elements. Considering the main electric power sources in the next generation of the car is a 42V system a 14V power supply system has advantages as follows : In be managed efficiently and to increase the redundancy at start, to jump start with any vehicles, etc. We need the introduction of a hi-directional converter that can flow the energy each other in a dual 42V-l2V system. This paper proposed the ZVS hi-directional CUK DC/DC converter which decrease the weight with the size of the DC/DC Converter and minimize the loss when the switching happen. In this paper, a circuit design method and an action principle of the circuit was proposed. To verify the proposed circuit, a comprehensive evaluation with theoretical analysis, simulation results is presented.

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10,000 lbf-in급 힌지라인 이중화 전기식 구동장치 설계 및 성능평가 (Design and Performance Test of 10,000 lbf-in Class Dual Redundant Hinge Line Electro-Mechanical Actuator System)

  • 정승호;설진운;허석행;이병호;조영기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.153-160
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    • 2019
  • 항공기용 전기식 구동장치는 유압식 구동장치에 비해 소형/경량화에 유리하고, 힌지라인 형태의 구동장치는 공기저항이 작고 스텔스 등의 특수 목적에 적합한 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 10,000 lbf-in급 힌지라인 이중화 전기식 구동장치의 동작성능시험을 위한 시스템 설계 내용을 기술하였다. 영구자석전동기의 자속 기준 제어와 이중화 구동기의 torque fighting을 고려한 제어기를 설계하고, 구동장치 시스템 모델을 수립하여 성능 시뮬레이션을 수행하였다. 성능시험을 수행하여 시뮬레이션 결과와 비교하였으며 목표성능 만족여부를 확인하였다.

심볼간 간섭 채널을 위한 고정 지연 신호 검출기 (Fixed Decision Delay Detector for Intersymbol Interference Channel)

  • Taehyun, Jeon
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권9호
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    • pp.39-45
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    • 2004
  • 순차적인 관찰값을 바탕으로 하고 신호검출에 소요되는 시간이 고정된 신호검출기의 제작에 관한 방법을 제안하며 이는 하드웨어의 복잡도를 감소시키는 장점이 있다. 제안된 방법은 Voronoi 다이어그램과 Delaunay 분할을 사용한다. 제안된 신호검출기 제작은 또한 고정 지연 트리 검색 검출 (FDTS) 방법에 기반을 둔다. FDTS 는 효율적인 순차적 신호검출 알고리즘이며 심볼간 간섭이 존재하는 채널에서 결정 궤환 등화기법 (DFE)과 결합하여 최적화에 근접한 성능을 보인다. 이러한 접근방법에서는 Voronoi 다이어그램 혹은 등가적으로 Delaunay 분할에 포함된 정보를 활용하여 다차원 유클리드 공간에서의 상대적인 관찰값의 위치를 계산하며 이러한 방법이 효율적인 계산을 유도하는 신호검출기의 제작에 이용된다.

FBW 항공기의 DDV 구동장치에 대한 구동전류 고장 모니터 설계 (A Fault Monitor Design for the Driving Currents of a DDV Actuation System of a FBW Aircraft)

  • 남윤수;박해균;안종민;최섭;권종광
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.81-86
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    • 2006
  • 본 논문은 유압 공급 면에서는 2중으로 전기제어 면에서는 3중으로 다중화된 DDV 구동장치에 대한 구동전류 고장 모니터 설계에 관한 논문이다. 다중화된 신호들 가운데 어느 한 채널에 고장이 발생한다면, 이 신호는 정확히 감지되어야 하고, 시기적절하게 제거되어야 하며, 남겨진 정상채널들은 그 기능이 재조정되어야 한다. 조종면 구동장치의 고장 모니터 설계는 비행체 역학, 비행제어법칙, 그리고 유압 구동장치 운동특성이 모두 고려된 통합적 관점에서 수행되어야 한다. MIL-F-8785C에서 규정하고 있는 고장에 따른 비행체 천이 응답 요구조건으로부터 조종면 구동장치의 고장이탈 한계를 결정하는 설계 방법이 제시되었다.