• 항공우주시스템공학회지
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• 제8권2호
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• pp.21-26
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• 2014

The aircraft manufacturers are constantly driving to reduce manufacturing lead times and cost at the same time as the product complexity increases and technology continues to change. Integrated Modular Avionics (IMA) is a solution that allows the aviation industry to manage their avionics complexity. IMA defines an integrated system architecture that preserves the fault containment and 'separation of concerns' properties of the federated architectures. In software side, the air transport industry has developed ARINC 653 specification as a standardized Real Time Operating System (RTOS) interface definition for IMA. It allows hosting multiple applications of different software levels on the same hardware in the context of IMA architecture. This paper describes a study that provided the avionics software design for separation of fault and backup of core function to reduce workload of pilot with cost efficiency.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권4호
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• pp.176-184
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• 2002

본 논문은 고신뢰 실시간 시스템에 체크포인팅을 적용할 수 있도록 실시간성과 신뢰성을 모두 고려하는 체크포인팅 프레임워크를 제공한다. 실시간 태스크의 시간 예측성은 할당된 체크포인트의 수와 태스크가 실행 중에 감내 해야하는 고장의 수를 기반으로 태스크의 최악 실행 시간(WCET: Worst Case Execution Time)을 산출함으로써 보장된다. 태스크가 실행 중에 극복해야하는 고장의 수는 태스크의 신뢰성 요구조건을 기반으로 산출됨으로써 태스크의 신뢰성이 보장되도록 한다. 이렇게 얻어진 태스크들의 WCET와 태스크가 극복해야 하는 고장의 수를 이용하여, 각 태스크의 스케줄 가능성을 보장하기 위해 요구되는 최소의 체크포인트 수를 유도하는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 프레임워크는 체크포인팅의 시간 중복량을 기반으로 하므로, 다른 시간 중복 기법에 대해서도 확장이 용이하다.

• 전기학회논문지
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• 제65권2호
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• pp.304-310
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• 2016

This paper proposes a fault diagnosis method for an open-fault in inverter driving five-phase induction motor. The five-phase induction motor has a high output torque and small torque ripple in comparison to three-phase. The best advantage of the five-phase induction motor is fault diagnosis and tolerant control using redundancy of phases. This paper uses an inverter as a power converter for driving a five-phase induction motor. If a switch of inverter occurs to the open-fault, this problem is the influence on the output current and output torque. To solve this problem, there is need of an accurate diagnosis and fault switch distinction. Therefore, this paper propose a fault detection method of the open-fault switches for the fault diagnosis. First, analyzing the pattern for the open-circuit fault of one phase. next, analyzing the pattern for the open-circuit fault of each inverter switches. Through the pattern analysis, It defines the scope of each of the failure switch. Thereafter, By using an algorithm that proposes to perform a fault diagnosis method. The proposed algorithm is verified from the experiment with the 1.5 kW five-phase induction motor.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.1-7
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• 2012

The brake-by-wire technology is a new automotive chassis system that allows standard braking operations by electronic components with lighter weights and faster response. The brake-by-wire units such as EMB (Electro-Mechanical Brake) are controlled by electronic sensors and actuators and, thus, the fault diagnosis is essential for implementation. In this study, a model-based fault diagnosis system is developed for the sensors based on the analytical redundancy method. The fault detection algorithm is verified in simulations for various faulty cases. A test bench is built including the EMB unit and the performance of the proposed fault diagnosis system is evaluated through the experiment.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권3호
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• pp.232-239
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• 2008

The position sensors used in a magnetic bearing system are desirable to provide some degree of fault-tolerance as the rotor position is necessary for the feedback control to overcome the open-loop instability. In this paper, we propose an inductive position sensor that can cope with a partial fault in the sensor. The sensor has multiple poles which can be combined to sense the in-plane motion of the rotor. When a high-frequency voltage signal drives each pole of the sensor, the resulting current in the sensor coil contains information regarding the rotor position. The signal processing circuit of the sensor extracts this position information. In this paper, we used the magnetic circuit model of the sensor that shows the analytical relationship between the sensor output and the rotor motion. The multi-polar structure of the sensor makes it possible to introduce redundancy which can be exploited for fault-tolerant operation. The proposed sensor is applied to a magnetically levitated turbo-molecular vacuum pump. Experimental results validate the fault-tolerance algorithm.

• 전력전자학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.266-273
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• 2012

In this paper, the new open fault detection and tolerant operation method for 3 phase PWM rectifier is proposed. When open fault occurred on the inverter switches of 3 Phase PWM rectifier, the DC link voltage ripple is increased because the input current of the faulty phase is distorted. In this case, the quality of electric power would decrease, and the life time of DC link capacitor is decreased. The open fault is detected by a simple MRAS(Model Reference Adaptive System) without additional hardware sensors, and the tolerant operation carried out by turning on the opposite switch of the faulty switch without any redundancy. By the proposed method, the faulty phase input current can be controlled, so that 3-phase input current is balanced relatively under the faulty condition and the voltage ripple of DC link output is reduced. The validity of the proposed technique is proved on the 6kW 3-phase PWM rectifier system by simulation and experiment.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권9호
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• pp.2533-2539
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• 1999

결험 허용(fault olerant) 방법에는 두 개의 시스템으로 같은 직업을 수행하게 하는 이중계(duplex) 시스템과, 체크포인트를 두어 결함 발생 시 rollback 하는 checkpoint & rollback 시스템이 있다. 기존 결함 허용 시스템에서는 요구되는 신뢰성을 유지하며 테스크의 수행시간을 단축시키는데 주안점을 두었지만 시간제약을 갖는 실시간 응용 분야에서는 신뢰성 유지와 정해진 시간 이내에 테스크를 종료시키는 것이 더욱 중요하다. 본 논문에서는 이들 결함 허용 시스템을 실시간 응용 측면에서 비교 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권5A
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• pp.389-396
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• 2005

본 논문에서는 결함의 영향을 받지 않고, 결함이 발생하여도 안전측으로 동작할 수 있는 고장안전 보터(Fail-safe Voter)의 특성을 가지는 AVTMRWFSV(All Voting Triple Modular Redundancy With Fail-Safe Voter)시스템 구조를 설계하였으며, 마코브 모델링(Markov Modeling) 고장율에 따른 시스템의 RAMS(Reliability, Availability, Maintainability, Safety)를 평가하였다. 고장 안전 보터를 가지지 않은 AVTMR(All Voting Triple Modular Redundancy) 시스템과 AVTMRWFSV 시스템을 비교분석 하였고, 특히, 안전도(Safety)의 특성에 있어서 우수하다는 것을 보였으며, 설계된 AVTMRWFSV 시스템이 AVTMR보다 전반적인 시스템 평가에서 우수한 특성을 가진다는 것을 시뮬레이션을 통해 알 수 있었다. 이러한 AVTMRWFSV 시스템은 결함을 허용(Fault tolerant)하고, 고장 발생시 안전측으로 동작하는 특성을 가지기 때문에, 높은 신뢰성(Dependability)이나 안전성(safety)이 요구되는 통신 시스템이나 인간의 생명과 관련된 임베디드(Embedded) 철도통신 시스템, 선박 시스템이나 항공기 시스템에 적용될 수 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.527-532
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• 2007

본 논문은 철도신호에서 사용되는 이중계제어장치의 전원공급방식에 대하여 상수고장률을 기반으로 하는 평균고장률에 의한 설계와 신뢰도함수에 의한 설계방안을 제안한다. 일반적으로 시스템 운명이전에 신뢰도 요구사항 만족을 위한 시스템의 신뢰도 예측은 RBD모델을 사용하였다. 하지만 이중계제어장치와 같이 여분을 갖는 시스템의 신뢰도를 RBD와 같은 조합모델에 의해 정확한 신뢰도를 모델링하기에 부적합하다. 따라서 본 논문에서는 다중계구조 제어기의 설계과정에서 단순조합모델에 의한 설계방식 선정보다는 결함발생에 대한 여분구조의 모델링을 통한 설계방식 선정이 보다 정확한 신뢰도를 갖는 시스템구축을 가능하게 하며, 운영중에 발생되는 유지보수비용 및 고장으로 인한 손실비용의 효율화를 위해 필요함을 입증한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.13-24
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• 2008

오늘날 멀티 로봇에 대한 연구는 단순한 싱글 로봇들의 효율적인 운영을 넘어 공간탐색의 효율성 극대화 및 넓은 공간에서 각 로봇간의 중복작업 및 충돌 회피를 위한 부분에 집중되어 있다. 이러한 멀티 로봇을 효율적으로 운영하기 위해서는 각 싱글 로봇을 제어하고 효율적으로 작업을 할당 할 수 있는 관리체계가 필요하다. 이에 본 논문에서는 RFID를 기반으로 각 싱글로봇의 탐색공간을 효율적으로 할당함으로서 싱글로봇간의 중복 탐색을 최소화 할 수 있는 멀티로봇관리시스템을 제안한다. 또한, 탐색 작업의 완료 보장과 탐색 성능의 향상을 위하여 장애가 발생한 싱글 로봇을 탐지하고 대체 할 수 있는 고장 허용 기법을 제안한다. 제안한 시스템에서는 정확한 위치 파악이 힘들었던 기존 중앙 서버의 단점을 RFID 시스템과 홈로봇을 활용하여 극복하였다. 지정된 홈로봇은 각각의 싱글 로봇을 효율적으로 관리하며, RFID 태그의 위치 정보를 활용하여 각 싱글로봇에게 최적의 탐색 공간을 할당 한다. 제안하는 멀티로봇 관리 시스템은 공간 할당, 위치 추정 기법, 맵 생성 기법(Localization및 Mapping)을 효율적으로 수행하기 위해 RFID를 기반으로 하며, 싱글 로봇 시스템과 비교하여 시스템 운영의 효율을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 각 싱글 로봇의 상태와 주변 상태를 고려한 고장 허용(fault tolerance)을 제공함으로써 로봇 운영의 신뢰성을 보장할 수 있다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 제안한 시스템을 적용한 멀티로봇 시스템과 기존의 멀티로봇 시스템의 탐색 소요시간 및 중복 탐색율을 비교하여 제안한 시스템의 효율성을 입증하였다.