• 제목/요약/키워드: Fault tolerant design

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온라인 학습 신경망 조직을 이용한 내고장성 제어계의 설계 (A Design of a Fault Tolerant Control System Using On-Line Learning Neural Networks)

  • Younghwan An
    • 소음진동
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    • 제8권6호
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    • pp.1181-1192
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    • 1998
  • 본 연구에서는 신경조직망을 이용한 항공제어계의 내고장성 성능에 대해 관점을 두었다. 이 내고장성 제어계는 감지기와 작동기의 고장 발견. 확인 그리고 보완으로 이루어진다 SFDIA는 주 신경조직망과 n개의 국소 신경조직망으로 이루어지는데, 여분의 감지기 없이 n개의 감지기로 내고장성 능력을 성취함을 목적으로 한다. 또한, AFDIA는 같은 주 신경조직망과 세개의 신경조직망 제어기들로 구성되며. 이 제어기들은 평형을 유지하는 역할을 하며 고장으로 인한 pitching. rolling. 그리고 yawing moment를 상쇄하는 기능을 한다. 본 연구에서는 특히 잘못된 경보와 고장 확인의 성능이 떨어짐이 없이 SFDIA와 AFDIA의 효과적인 통합 기능을 수행하는데 중점을 두었으며 여러 가지 작동기와 감지기의 고장에 대한 연구 결과가 제시되었다.

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Electrical Engineering Design Method Based on Neural Network and Application of Automatic Control System

  • Zhe, Zhang;Yongchang, Zhang
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제18권6호
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    • pp.755-762
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    • 2022
  • The existing electrical engineering design method and the dynamic objective function in the application process of automatic control system fail to meet the unbounded condition, which affects the control tracking accuracy. In order to improve the tracking control accuracy, this paper studies the electrical engineering design method based on neural network and the application of automatic control system. This paper analyzes the structure and working mechanism of electrical engineering automation control system by an automation control model with main control objectives. Following the analysis, an optimal solution of controllability design and fault-tolerant control is figured out. The automatic control power coefficient is distributed based on an ideal control effect of system. According to the distribution results, an automatic control algorithm is based on neural network for accurate control. The experimental results show that the electrical automation control method based on neural network can significantly reduce the control following error to 3.62%, improve the accuracy of the electrical automation tracking control, thus meeting the actual production needs of electrical engineering automation control system.

핫 스탠바이 스페어링 기법을 이용한 고장 감내 이중화 시스템 설계 (The Inplementation of Fault-Tolerant Dual System Using the Hot-Standby Sparing Technique)

  • 신진욱;박동선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권10A호
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    • pp.1113-1122
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    • 2004
  • 분산 컴퓨팅 기술 발달과 인터넷 이용의 확산에 따라 고속의 멀티미디어 서비스에 대한 사용자의 욕구가 날로 증가하고 있다. 이에 따라 영상, 음성 등이 포함된 대용량 정보매체를 다루는 서비스가 주로 이루어지고 있으며 망 사업자들은 이러한 대용량 정보매체의 고속 전송이 가능하도록 초고속 네트워킹 설비에 끊임없이 투자하고 있다. 이와 같은 빠른 속도의 서비스뿐만 아니라 이와 동시에 만족되어야 하는 서비스의 요건은 안정성이다. 시스템 고장으로 인하여 기반 시설이 마비될 수 있는 전자 정보 시스템은 매우 높은 가용성 및 신뢰성을 가져야 한다. 이러한 고가용성과 고신뢰성을 얻기 위하여 본 논문에서는 핫 스탠바이 스페어링 기법을 이용한 고장 감내 다중화 시스템을 제안하고 구현한다. 제안된 시스템은 일반적인 단일 모듈 시스템을 다중화 하여 고장이 발생하면 유연하게 대처하도록 하고 고장 검출 버스를 적용하여 비교를 통한 고장 검출 기능이 가능하도록 하였다. 또한 제안된 구조는 단일 모듈 시스템에 버스 변환 장치를 도입하여 보다 쉽게 고장 감내 다중화 시스템을 구현할 수 있도록 하였다. 그리고 본 논문에서 제안한 하드웨어 시스템의 성능 평가를 위하여 마코프 프로세스를 이용한 모델링을 적용하여 고가용성 및 고신뢰성을 검증하였다.

Incorporating Performance Degradation in Fault Tolerant Control System Design with Multiple Actuator Failures

  • Zhang, Youmin;Jiang, Jin;Theilliol, Didier
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제6권3호
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    • pp.327-338
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    • 2008
  • A fault tolerant control system design technique has been proposed and analyzed for managing performance degradation in the presence of multiple faults in actuators. The method is based on a control structure with a model reference reconfigurable control design in an inner loop and command input adjustment in an outer loop. The reduced dynamic performance requirements in the presence of different actuator faults are accounted for through different performance reduced (degraded) reference models. The degraded steady-state performances are governed by the reduced levels of command input. The reconfigurable controller is designed on-line automatically in an explicit model reference control framework so that the dynamics of the closed-loop system follow that of the performance reduced reference model under each fault condition. The reduced command input level is determined to prevent potential actuator saturation. The proposed method has been evaluated and analyzed using an aircraft example against actuator faults subject to constraints on the magnitude and slew-rate of actuators.

Fault-tolerant Scheduling of Real-time Tasks with Energy Efficiency on Lightly Loaded Multicore Processors

  • Lee, Wan Yeon;Choi, Yun-Seok
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제7권3호
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    • pp.92-100
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    • 2018
  • In this paper, we propose a fault-tolerant scheduling scheme with energy efficiency for real-time periodic tasks on DVFS-enabled multicore processors. The scheme provides the tolerance of a permanent fault with the primary-backup task model. Also the scheme reduces the energy consumption of real-time tasks with the fully overlapped execution between each primary task and its backup task, whereas most of previous methods tried to minimize the overlapped execution between the two tasks. In order to the leakage energy loss of idle cores, the scheme activates a part of available cores with rarely used cores powered off. Evaluation results show that the proposed scheme saves up to 82% energy consumption of the previous method.

비동기 순차 머신의 비-기본모드에서 발생하는 고장 극복을 위한 교정 제어 (Fault-Tolerant Corrective Control for Non-fundamental Mode Faults in Asynchronous Sequential Machines)

  • 양정민;곽성우
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.727-734
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    • 2020
  • 본 논문은 과도 고장을 가지는 비동기 순차 머신에 대한 내고장성 교정 제어를 다룬다. 본 논문에서 다루는 고장은 머신이 과도 상태 천이를 거칠 때 발현할 수 있으므로 비-기본 모드(non-fundamental mode)에서 원하지 않는 상태 천이를 일으킨다. 본 논문에서는 비동기 순차 머신의 비-기본 모드에서 발생하는 과도 고장을 탐지하고 극복할 수 있는 새로운 내고장성 제어 시스템을 제안한다. 교정 제어 이론의 틀 안에서 내고장성 제어기의 존재 조건과 설계 과정을 제시한다. 또한 제안된 제어 시스템의 효용성을 검증하기 위해 FPGA 실험을 실시한다.

Design of a Fault-tolerant Embedded Controllerfor Rail-way Signaling Systems

  • Cho, Yong-Gee;Lim, Jae-Sik
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.68.4-68
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    • 2002
  • $\textbullet$ This report presents an implementation a set of reusable software components which use of fault-tolerance embedded controller for railway signalling systems. These components can be used in real-time applications without application reprogramming. $\textbullet$ This library runs under VxWorks operating system and is oriented on real-time embedded systems. The library includes fault detection, fault containment, checkpointing and recovery components. $\textbullet$ The library enables to support high-speed response to fault occurrence in application software. Garbage collector together with VxWorks Watchdog provides both dead tasks detection and useless resources removing to avoid an overflow. Control flow...

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고신뢰성 발사통제시스템을 위한 고장허용 통신 미들웨어 설계 및 구현 (Design and Implementation of Fault-tolerant Communication Middleware for a High-reliable Launch Control System)

  • 송대기;장부철;이철훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.37-46
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    • 2008
  • 발사통제시스템(Launch Control System)은 유도무기체계에서 유도탄의 발사와 관련된 일련의 절차들을 제어하는 시스템이다. 이 시스템은 지정된 시간 안에 목표물에 대한 교전계획을 생성하고 이 정보를 탄에 장입하며 탄의 발사 제어를 수행해야 한다. 이 때문에 시스템의 하드웨어, 소프트웨어 고장뿐만 아니라 정해진 수행 시간의 초과 때문에도 임무가 실패될 수 있다. 본 논문에서 제안한 것은 발사통제시스템과 같은 내장형 실시간 시스템을 위한 고장허용 이더넷으로 별도의 하드웨어나 소프트웨어 없이 기존 상용의 이더넷 디바이스를 이중화하여 네트워크에 고장허용 기능을 제공하는 방법이다. 이를 위해 시스템의 각 구성 노드들을 이중의 네트워크 채널로 중복 시키고, 네트워크 트래픽에 대한 고장탐지 및 복구를 위해 통신 미들웨어를 설계하고 개발하였다. 이중채녈 기반의 통신 미들웨어를 통해 처리 시간이 중요한 시스템에 네트워크 고장으로 인한 시스템 중지를 방지하고 노드에 통신 손실이 발생하지 않도록 하였다.

차량 네트워크 시스템의 결함 허용을 위한 IEEE 1451 기반 중복 CAN 모듈의 구현 (Implementation of IEEE 1451 based Dual CAN Module for Fault Tolerance of In-Vehicle Networking System)

  • 이종갑;김만호;박지훈;이석;이경창
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.753-759
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    • 2009
  • As many systems depend on electronics in an intelligent vehicle, concern for fault tolerance is growing rapidly. For example, a car with its braking controlled by electronics and no mechanical linkage from brake pedal to calipers of front tires(brake-by-wire system) should be fault tolerant because a failure can come without any warning and its effect is devastating. In general, fault tolerance is usually designed by placing redundant components that duplicate the functions of the original module. In this way a fault can be isolated, and safe operation is guaranteed by replacing the faulty module with its redundant and normal module within a predefined interval. In order to make in-vehicle network fault tolerant, this paper presents the concept and design methodology of an IEEE 1451 based dual CAN module. In addition, feasibility of the dual CAN network was evaluated by implementing the dual CAN module.