• 제목/요약/키워드: control reconfiguration

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Reconfigurable Flight Control System Design Using Sliding Mode Based Model Following Control Scheme

  • Cho, Dong-Hyun;Kim, Ki-Seok;Kim, You-Dan
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제4권1호
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    • pp.1-8
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    • 2003
  • In this paper, a reconfigurable flight control system is designed by applying the sliding mode control scheme. The sliding mode control method is a nonlinear control method which has been widely used because of its merits such as robustness and flexibility. In the sliding mode controller design, the signum function is usually included, but it causes the undesirable chattering problem. The chattering phenomenon can be avoided by using the saturation function instead of signum function. However, the boundary layer of the sliding surface should be carefully treated because of the use of the saturation function. In contrast to the conventional approaches, the thickness of the boundary layer of our approach does not need to be small. The reachability to the boundary layer is guaranteed by the sliding mode controller. The fault detection and isolation process is operated based on a sliding mode observer. To evaluate the reconfiguration performance, a numerical simulation using six degree-of-freedom aircraft dynamics is performed.

여유 자유도에 대한 조종력 배분을 통한 원격작업용 서보 매니퓰레이터의 내고장 제어 (Fault Tolerant Control of a Servo Manipulator for Teleoperation by Control Allocation to Redundant Joints)

  • 진재현;박병석;안성호;윤지섭
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제53권4호
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    • pp.235-245
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    • 2004
  • In this paper, fault tolerant mechanisms are presented for a servo manipulator system designed to operate in a hot cell. A hot cell is a sealed and shielded room to handle radioactive materials, and it is dangerous for people to work in the hot cell. So, remote operations are necessary to handle the radioactive materials in the hot cell. KAERI has developed a servo manipulator system to perform such remote operations. However, since electric components such as servo motors may fail by radiation, fault tolerant mechanisms have to be considered. For fault tolerance of the servo manipulator system, duplication mechanism increasing the reliability of the transport's driving motors and reconfiguration algorithm accommodating the slave's motor failure have been presented. The reconfiguration algorithm recovering the end effector's motion in spite of one motor's failure is based on control allocation redistributing redundant axes. The constrained optimization method and pseudo inverse method have been adopted for control allocation. Simulation examples and real test results have been presented to verify the Proposed methods.

A High-Linearity Low-Noise Reconfiguration-Based Programmable Gain Amplifier

  • Han, Seok-Kyun;Nguyen, Huy-Hieu;Lee, Sang-Gug
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제13권4호
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    • pp.318-330
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    • 2013
  • This paper presents a high-linearity low-noise small-size programmable gain amplifier (PGA) based on a new low-noise low-distortion differential amplifier and a proposed reconfiguration technique. The proposed differential amplifier combines an inverter-based differential pair with an adaptive biasing circuit to reduce noise and distortion. The reconfiguration technique saves the chip size by half by utilizing the same differential pair for the input transconductance and load-stage, interchangeably. Fabricated in $0.18-{\mu}m$ CMOS, the proposed PGA shows a dB-linear control range of 21dB in 16 steps from -11 dB to 10 dB with a gain error of less than ${\pm}0.33$ dB, an IIP3 of 7.4~14.5 dBm, a P1dB of -7~1.2 dBm, a noise figure of 13dB, and a 3-dB bandwidth of 270MHz at the maximum gain, respectively. The PGA occupies a chip area of $0.04mm^2$ and consumes only 1.3 mA from the 1.8 V supply.

고속전철 차량간 구성변화의 능동적 적응을 위한 통신규약에 관한 연구 (A study on adaptable configuration protocol for high speed electric railway vehicles)

  • 한재문;박재현
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(III)
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    • pp.204-209
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    • 2003
  • Recently, The TCN(Train Communication Network} as the distributed control systems for electric vehicles, which is the international standard of the intra vehicle communication, actively recognizes variations and supports reconfiguration of the train network when a vehicle is separated or recombined. The technique of reconfiguration to take variety and interoperability of a vehicle constitution is used when the vehicle constitution is changed. At the time, each node making up vehicle network shares the information about the variation of vehicle constitutions and the state of nodes. In the hierarchical TCN structure, an exchange of data becomes available as a work to transmit information between components is performed at the node playing a role of gateway. This paper proposes a protocol to transmit the information of the train reconfiguration. The protocol gives an application to renew a list for transmitting information and to perform the transmission that can guarantee periodic and non-periodic data transmission between nodes when the network nodes changed by a variation of the network state are reconfigured. If use this protocol, can use functions that are offered in the electric railcar at the same time that composition of vehicles is completed without delay. And when driver of the electric railcar inspect before running of vehicles, can confirm state of vehicles visually through monitor in driver's room.

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컴포넌트 관리 및 검증도구 설계와 동적 재구성 아키텍처 기반 SAM 시뮬레이터 개발 (A Design of Management and Verification Tool of Component and A Development of SAM Simulator based on Dynamic Reconfiguration Architecture)

  • 석지범;이재오;이재진;서윤호
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.1-10
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    • 2013
  • 모델링 및 시뮬레이션 기술은 전장 환경을 고려한 실험 환경을 조성하여 무기 체계의 구성 요소에 대한 성능 분석을 실제와 유사하게 할 수 있다. 그러나 이전까지 모델링 및 시뮬레이션에서 개발된 무기체계 모델은 제한된 범위 내에서만 활용되어 확장성이 낮고 재사용성은 크게 고려하지 않았다. 이에 본 연구에서는 재사용성을 고려하여 개발된 컴포넌트에 대한 사용 검증 및 확장성 판단을 위한 검증도구와 컴포넌트를 효율적으로 관리하기 위한 관리 도구를 개발한다. 또한 이전 연구에서 설계한 유도무기체계의 동적 컴포넌트 재구성 아키텍처를 지대공유도무기 SAM(Surface to Air Missile) 교전 시뮬레이터에 적용하여 기 개발된 컴포넌트에 대한 효과도를 확인한다. 그리하여, 동적 컴포넌트 재구성 아키텍처의 시뮬레이션 적용을 통해 컴포넌트 기반의 재사용으로 유도무기체계에 대한 다양한 시스템을 구성하게 되었다.

유비쿼터스 환경에서의 UPnP 장치 사용자 인터페이스의 자동 생성 및 재구성 기법 (An Automatic Generation and Reconfiguration Scheme for UPnP Device User Interface in a Ubiquitous Computing Environment)

  • 김병오;김성일;이경민;이동만
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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    • pp.747-752
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    • 2006
  • 유비쿼터스 환경에서 사용자는 언제 어디서나 주변에 편재하는 컴퓨팅 장치나 서비스를 활용하여 자신이 필요로 하는 작업을 수행할 수 있다. 이러한 컴퓨팅 장치와 서비스를 제어하기 위한 표준으로서 UPnP(Universal Plug and Play)가 각광을 받고 있다. 하지만, 기존에 개발된 UPnP 장치의 원격 제어 프로그램은 사용자의 상황 정보, 선호도 및 접근 권한에 관계없이 동일한 사용자 인터페이스를 제공하기 때문에 사용자에게 편의를 제공하는데 있어 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 개발된 개인화 및 상황 인지를 지원하는UPnP 장치 원격 제어 프로그램의 설계 및 구현에 대해 기술한다. 제안된 원격 제어 프로그램은 사용자의 상황, 선호도 및 접근 권한에 따라 사용자 인터페이스(User Interface, UI)가 동적으로 생성되고 재구성된다. 또한 이러한 UI 개발의 편의성을 위하여 UPnP 장치 기술(description)에 따라 UI를 자동으로 생성하는 방법에 대해서도 기술한다.

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가변시간비중을 갖는 내고장성 제어 (Fault Tolerant Control with Variable Time Weight)

  • Hee Gyoo Lee;Zeungnam Bien
    • 전자공학회논문지B
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    • 제29B권4호
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    • pp.22-30
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    • 1992
  • A redundant control scheme which can maintain its tracking capability in the case of a controller failure is proposed for the industrial applications which need high reliability with fault-tolerance. It consists of two identical controllers and a switching mechanism which includes failure detection and reconfiguration algorithm. The new detection method against controller failure using fuzzy logic enables the detection of controller failures without failure assumptions through the instability of the failed controller. The failed controller is smoothly removed from the control loop by reducing time weight of the failed controller.

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On Fault Handling in Control Systems

  • Staroswiecki, Marcel
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제6권3호
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    • pp.296-305
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    • 2008
  • Whereas fault diagnosis has been the subject of intensive research since the 1970s, the design of fault tolerant systems is a recent research field which does not set its foundations in a unified framework and does not use a unified vocabulary. As a contribution to this special issue, this paper proposes an ontology for the problem of Fault Handling, that embeds the problem of Fault Tolerance.

BLDC 전동기 드라이브의 개방된 스위치 고장에 대한 고장 허용 시스템 (Fault Tolerant System for Open Switch Fault of BLDC Motor Drive)

  • 박병건;김태성;류지수;이병국;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.164-171
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    • 2006
  • 본 논문에서는 BLDC 전동기 구동용 인버터의 한 상에서 개방된 형태의 스위치 고장이 발생하여도 구동 시스템의 제어 성능을 유지하기 위한 고장 허용 시스템이 제안되었다. 고장의 확인 방법은 실제 전류와 기준 전류의 오차를 이용하는 방법과 인버터 하단에 전압센서를 추가하는 방법 등 두 가지 형태가 제안되었다. 시스템의 재구성 방법은 고장이 발생한 상을 양방향 스위치에 의해 직류-링크 중성점과 연결하여 4 스위치 구동의 형태로 구성하였다. 제안한 고장 허용 시스템은 짧은 고장 검출 시간과 시스템 토폴로지의 재구성에 의해 고장 발생 후 제어 성능을 빠르게 회복하여 연속적인 시스템 운영이 가능하다. 제안한 고장 허용 시스템의 우수한 성능은 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.