• 제목/요약/키워드: a fault detection filter

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A Fault Isolation Filter Design Using Left Eigenstructure Assignment Scheme

  • Choi, Jae-Weon;Lee, Shi-Bok;Lee, Dae-Young;Park, Un-Sik;Suh, Young-Soo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권6호
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    • pp.583-589
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    • 2000
  • This paper presents a novel fault isolation filter design method using left eigenstructure assignment scheme proposed by the first author et al. The proposed method shows good performance of fault isolation with an exact eigenstructure assignment and guarantees that the corrupted ${\gamma}$ faults can be isolated simultaneously when the number of available output measurements are equal to or larger than (${\gamma}+1$). A numerical example for the fault isolation filter is also included.

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이중 필터와 다중 가설 확장 칼만 필터를 적용한 인공위성 반작용 휠의 고장 분리기 설계 (Design of Fault Isolator of Satellite Reaction Wheel System Using Dual Filter and Multi-hypothesis Extended Kalman Filter)

  • 최광록;박찬국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.1225-1231
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    • 2009
  • 인공위성의 반작용 휠 클러스터는 보통 4개의 반작용 휠로 구성이 된다. 각각의 반작용 휠은 인공위성의 자세 축과 일치하게 배치되지 않기 때문에 하나의 반작용 휠에 고장이 일어난 경우 반작용 휠 자체의 센서를 이용한 방법 외에는 고장 분리가 매우 어렵다. 본 논문에서는 이중 필터를 이용하여 고장 검출에 효과적인 파라미터를 구성하고, 인공위성의 반작용 휠 각각이 정지 고장을 일으킬 경우를 가정하여 이중 필터와 다중 가설 필터를 이용하여 반작용 휠의 고장분리기를 설계하였다. 또한 이를 4개의 반작용 휠로 자세제어가 이루어지는 인공위성 시스템에 적용한 시뮬레이션으로 고장 검출 및 분리 성능이 향상되는 것을 검증하였다.

A Study on the Acoustic Fault Detection System of Insulators from Their Radiation Noises

  • Park, Kyu-Chil;Yoon, Jong-Rak
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권5호
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    • pp.510-514
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    • 2011
  • To detect the insulator in the fault state on the electric poles, we first measured radiation sounds from normal state insulators and error state insulators in the anechoic chamber. We processed the signals in frequency domain to find the features with filter bank, narrow band and wide band analysis. So we could found two apparent results from their frequency spectrums - one was 120Hz harmonic components, the other was high average noise level than normal state ones. Then we also introduced a technique for the direction detection of the fault state insulator using the cross correlation from the three dimensional array microphones. To eliminate the noise signal from unexpected directions, we suggested the zero padding technique in cross correlation function. From these, we could conclude that acoustic fault detection techniques are useful of the detection of insulators' faults and the estimation of the direction of the fault state insulators.

가스경로해석을 통한 터보제트엔진의 실시간 고장 진단 및 건전성 추정에 관한 연구 (A Study on Real Time Fault Diagnosis and Health Estimation of Turbojet Engine through Gas Path Analysis)

  • 한동주
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.311-320
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    • 2021
  • 무인기용 터보제트엔진의 운전 중 발생하는 고장을 실시간으로 진단하기 위한 방안 및 성능 열화와 관련된 건정성 추정에 관해 연구하였다. 이를 위해서, 동적 열역학 가스경로해석을 통한 비선형 동특성 방정식으로부터 실시간 선형모델을 도출하였고, 연출된 운전상황과 고장 발생을 실시간으로 진단하기 위해 칼만필터와 가설 검증에 기초한 확률적 판단 기법을 적용하였다. 이 결과, 분명한 고장 검출과 분리 성능을 보임으로써 그 효용성을 확인하였다. 측정변수를 통한 건전성 추정과 관련하여, 실제 엔진 구성품의 성능 열화 추이를 모사하였고, 적응형 칼만필터를 적용하여 추정 기법의 타당성을 입증함으로써, 상태 기반 고장 진단 및 정비 기법에 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다.

원전 증기발생기 수위제어계통의 고장검출 시스템 설계 (A Fault Detection System Design for Nuclear Steam Generator Level Control System)

  • 류석환;최병재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.191-197
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    • 2006
  • 본 논문에서는 원저 증기발생기 수위제어계통을 위한 고장검출 시스템을 설계한다. 이를 위하여 증기발생기 수위제어계통의 비선형 동적방정식을 미지의 매개변수를 갖는 T-S 퍼지시스템으로 모델링하고 좌 소인수 분해를 이용하여 오차발생기를 설계한다. 고장검출의 성능을 향상시키기 위하여 고장검출 필터의 설계법을 제안한다. 제시한 방법의 효용성을 컴퓨터 모의실험을 통하여 입증한다.

Test-Generation-Based Fault Detection in Analog VLSI Circuits Using Neural Networks

  • Kalpana, Palanisamy;Gunavathi, Kandasamy
    • ETRI Journal
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    • 제31권2호
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    • pp.209-214
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    • 2009
  • In this paper, we propose a novel test methodology for the detection of catastrophic and parametric faults present in analog very large scale integration circuits. An automatic test pattern generation algorithm is proposed to generate piece-wise linear (PWL) stimulus using wavelets and a genetic algorithm. The PWL stimulus generated by the test algorithm is used as a test stimulus to the circuit under test. Faults are injected to the circuit under test and the wavelet coefficients obtained from the output response of the circuit. These coefficients are used to train the neural network for fault detection. The proposed method is validated with two IEEE benchmark circuits, namely, an operational amplifier and a state variable filter. This method gives 100% fault coverage for both catastrophic and parametric faults in these circuits.

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위너 필터와 충격 펄스 카운팅을 이용한 저속 기계용 구름 베어링의 결함 검출 (Fault Detection of Rolling Element Bearing for Low Speed Machine Using Wiener Filter and Shock Pulse Counting)

  • 박성택;원종일;박성범;우흥식
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권12호
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    • pp.1227-1236
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    • 2012
  • The low speed machinery faults are usually caused by the bearing failure of the rolling elements. As the life time of the bearing is limited, the condition monitoring of bearing is very important to maintain the continuous operation without failures. A few monitoring techniques using time domain, frequency domain and fuzzy neural network vibration analysis are introduced to detect and diagnose the faults of the low speed machinery. This paper presents a method of fault detection for the rolling element bearing in the low speed machinery using the Wiener filtering and shock pulse counting techniques. Wiener filter is used for noise cancellation and it clearly makes the shock pulse emerge from the time signal with the high level of noise. The shock pulse counting is used to determine the various faults obviously from the shock signal with transient pulses not related with the bearing fault. Machine fault simulator is used for the experimental measurement in order to verify this technique is the powerful tool for the low speed machine compared with the frequency analysis. The test results show that the method proposed is very effective parameter even for the signal with high contaminated noise, speed variation and very low energy. The presented method shows the optimal tool for the condition monitoring purpose to detect the various bearing fault with high accuracy.

불확실성을 갖는 선형 확률적 시스템에 대한 고장허용제어기 설계 (Fault Tolerant Controller Design for Linear Stochastic Systems with Uncertainties)

  • 이종효;유준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.107-116
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    • 2003
  • This paper presents a systematic design methodology for fault tolerant controller against a fault in actuators and sensors of linear stochastic systems with uncertainties. The scheme is based on fault detection and diagnosis(isolation and estimation) using a bank of robust two-stage Kalman filters, and accommodation of the actuator fault by eigenstructure assignment and immediate compensation of the sensor's faulty measurement. In order to clarify the fault feature in test statistics of residual, noise reduction method is given by multi-scale discrete wavelet transform. The effectiveness of our approach Is shown via simulations for a VTOL(vertical take-off and landing) aircraft subjected to parameter variations, external disturbances, process and sensor noises.

영교차율과 가우시안 혼합모델을 이용한 박막증착장비의 세라믹 히터 결함 검출 (Fault Detection for Ceramic Heater in CVD Equipment using Zero-Crossing Rate and Gaussian Mixture Model)

  • 고진석;무향빈;임재열
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.67-72
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    • 2013
  • Temperature is a critical parameter in yield improvement for wafer manufacturing. In chemical vapor deposition (CVD) equipment, crack defect in ceramic heater leads to yield reduction, however, there is no suitable ceramic heater fault detection system for conventional CVD equipment. This paper proposes a short-time zero-crossing rate based fault detection method for the ceramic heater in CVD equipment. The proposed method measures the output signal ($V_{pp}$) of RF filter and extracts the zero-crossing rate (ZCR) as feature vector. The extracted feature vectors have a discriminant power and Gaussian mixture model (GMM) based fault detection method can detect fault in ceramic heater. Experimental results, carried out by measured signals provided by a CVD equipment manufacturer, indicate that the proposed method detects effectively faults in various process conditions.

FIR 필터 기반 다중 자율주행 인지 센서 결함 감지 알고리즘 개발 (Development of a Fault Detection Algorithm for Multi-Autonomous Driving Perception Sensors Based on FIR Filters)

  • 김재이;박만복
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.175-189
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    • 2023
  • 자율주행 차량의 무결성과 내결함성을 보장하기 위한 환경 인식 센서의 결함 감지 및 격리(FDI) 알고리즘이 중요한 연구 주제로 다루어지고 있다. 본 논문에서는 자율주행 차량의 안전성 보장을 위한 레이다, 카메라, 라이다로 구성된 다중 인지 시스템 결함 검출 알고리즘을 제시하였다. 제안된 결함 감지 알고리즘은 FIR(Finite Impulse Response) 필터 추정치에 기반한 레지듀얼의 생성 및 분석으로 고장의 감지 및 격리를 수행한다. 알고리즘의 성능 검증을 위해 가상환경에서의 수치 시뮬레이션을 수행하여 알고리즘을 기존의 칼만 필터 기반 알고리즘과 비교 및 고찰하였다. 결과적으로 제안된 알고리즘은 인지 시스템의 강건성을 확보할 수 있음을 검증하였다. 본 연구는 자율주행 차량의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위한 필수적인 연구로, 자율주행 차량의 환경 인지 센서의 무결성을 향상 시킬 것으로 판단된다.