• 전자공학회논문지SC
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• 제39권1호
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• pp.42-50
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• 2002

본 논문에서는 비선형시스템에서 발생한 고장을 감지하고 분류하기 위한 신경회로망기반 다중고장모델을 이용한 고장감지 및 분류 방법을 제안한다. 시스템에 변화가 발생하면 시스템의 출력과 신경회로망 공칭모델 출력 사이의 오차가 고장감지를 위한 문턱값을 넘고, 고장이 감지되면 각 신경회로망 고장모델 출력과 시스템 출력 사이의 오차를 이용하여 통계적 기법으로 고장을 분류한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과로부터 제안한 고장진단방법이 비선형시스템에서의 고장감지 및 분류문제에 잘 적용됨을 알 수 있다.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권6호
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• pp.1031-1053
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• 2016

The health conditions of in-service civil infrastructures can be evaluated by employing structural health monitoring technology. A reliable health evaluation result depends heavily on the quality of the data collected from the structural monitoring sensor network. Hence, the problem of sensor fault diagnosis has gained considerable attention in recent years. In this paper, an innovative sensor fault diagnosis method that focuses on fault detection and isolation stages has been proposed. The dynamic or auto-regressive characteristic is firstly utilized to build a multivariable statistical model that measures the correlations of the currently collected structural responses and the future possible ones in combination with the canonical correlation analysis. Two different fault detection statistics are then defined based on the above multivariable statistical model for deciding whether a fault or failure occurred in the sensor network. After that, two corresponding fault isolation indices are deduced through the contribution analysis methodology to identify the faulty sensor. Case studies, using a benchmark structure developed for bridge health monitoring, are considered in the research and demonstrate the superiority of the new proposed sensor fault diagnosis method over the traditional principal component analysis-based and the dynamic principal component analysis-based methods.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제5권3호
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• pp.329-336
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• 2007

This paper considers a fault accommodation problem for inertial navigation systems (INS) that have redundant inertial sensors such as gyroscopes and accelerometers. It is wellknown that the more sensors are used, the smaller the navigation error of INS is, which means that the error covariance of the position estimate becomes less. Thus, when it is decided that double faults occur in the inertial sensors due to fault detection and isolation (FDI), it is necessary to decide whether the faulty sensors should be excluded or not. A new accommodation rule for double faults is proposed based on the error covariance of triad-solution of redundant inertial sensors, which is related to the navigation accuracy of INS. The proposed accommodation rule provides decision rules to determine which sensors should be excluded among faulty sensors. Monte Carlo simulation is performed for dodecahedron configuration, in which case the proposed accommodation rule can be drawn in the decision space of the two-dimensional Cartesian coordinate system.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권12호
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• pp.1040-1047
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• 2012

본 논문에서는 소형 고정익기의 고장 발생시기와 부품 교체시기를 예측하여 유지보수 비용을 절감하고 정비 효율을 높이기 위하여 ANPSD와 PCA, 그리고 GC 방법을 이용하여 조종면의 고장에 대하여 이를 검출하고 위치와 정도를 분리하는 알고리즘을 제안하였다. 이때 ANPSD는 주파수 영역에서의 진동 분석을, PCA는 ANPSD의 중요 정보 추출을, GC는 고장 검출 및 분리 시의 오류 최소화를 위하여 사용되었다. 또한 모형 항공기에 가속도 센서를 부착하여 정상인 경우와 힌지 고장이 발생한 경우에 대하여 실제로 측정한 결과에 이와 같은 알고리즘을 적용한 결과 해당 알고리즘이 고장을 검출하고 분리하는 데에 적합함을 보였으며 제안된 알고리즘을 적용할 경우에 발생 가능한 문제들에 대하여 이를 완화할 수 있는 대응책을 함께 제시하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.56-66
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• 2016

모델기반 FDI 과정에서 모델오차와 센서잡음은 피할 수 없으므로 견실성은 모델기반 FDI에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 이러한 선형모델 오차 및 신호잡음으로 인하여 고장진단 과정에서 발생하는 결함판단 오류들을 비선형 NARX (Nonlinear Auto Regressive eXogenous) 모델과 칼만추정기를 적용하여 개선하는 방법을 제안하였다. 최종 고장판단은 퍼지로직을 이용하여 발생하는 오차의 추이에 대한 확률로 결정하여 순간적인 신호잡음에 강인하도록 설계하였다. 시뮬레이션을 통하여 운용 환경조건에서 엔진제어기의 고장허용에 따른 성능을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.417-419
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• 1998

In a large diesel engine actuator position servo system, it is impossible to isolate an actuator fault from a load torque with conventional fault detection isolation (FDI) schemes because they are propagated through a channel. This paper deals with a parity equation based residual generation to isolate them in the system. The actuator fault is modelled by a multiplicative type fault that can be characterized as discrepancies between the nominal and actual plant parameters, whereas the load torque is modelled by an additive disturbance. The transformation implemented in the residual generator should be determined on-line to achieve the isolation. Simulation studies show the practical applicability of the FDI scheme.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2594-2599
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• 2003

We consider some problems of the Modified SPRT(Sequential Probability Ratio Test) method for fault detection and isolation of inertial redundant sensor systems and propose an Advanced SPRT method to solve the problems of the Modified SPRT method. One problem of the Modified SPRT method to apply to inertial sensor system comes from the effect of inertial sensor errors such as misalignment, scale factor error and sensor bias in the parity vector, which make the Modified SPRT method hard to be applicable. The other problem is due to the correlation of parity vector components which may induce false alarm. We use a two-stage Kalman filter to remove effects of the inertial sensor errors and propose the modified parity vector and the controlled parity vector which removes the effect of correlation of parity vector components. The Advanced SPRT method is derived form the modified parity vector and the controlled parity vector. Some simulation results are presented to show the usefulness of the Advanced SPRT method to redundant inertial sensor systems.

• 전자공학회논문지SC
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• 제39권1호
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• pp.24-32
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• 2002

본 논문은 다중 컴퓨터 시스템(multicomputer system)에서 사용되는 상호연결망(interconnection network)의 일종인 다단계 상호연결망(multistage interconnection network)에서의 고착고장(stuck-at fault)과 관련된 고장진단(fault diagnosis)에 대해 고찰한다. 지금까지 연구된 바에 의하면 다단계 상호연결망의 고장을 검출하고 위치를 찾기 위채서는 각 고장의 유형에 따라 서로 다른 다수의 과정을 거치거나 몇 번의 테스트를 통한 진단기법을 필요로 한다. 이에 본 논문에서는 단일과정을 통해 대표적인 고착고장의 유형을 검출하고 위치를 찾아내는 고장진단 알고리즘을 제안한다. 즉, 고착고장이 존재하는 임의의 다단계상호연결망에 대하여 고장 스위치 소자의 행과 열의 위치정보 및 고착고장의 유형진단 알고리즘을 제시한다. 마지막으로 다단계 상호연결망의 일종인 16×16 베이스라인 망(baseline network)에서 고착고장이 발생한 스위치의 위치와 유형을 찾는 과정을 통해 제안하는 알고리즘의 효용성을 검증한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권3호
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• pp.57-64
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• 2005

2자유도 관성센서는 두 입력축이 기계적으로 연관되어 있기 때문에 해당하는 관성센서의 두 입력축에 동시에 고장이 발생할 확률이 매우 높다. 따라서 하드웨어 여분만으로 고장검출 및 분리를 수행하기 위해서는 최소한 4개의 관성센서를 사용하여야 한다. 2자유도 관성센서를 3개 중첩해서 사용하는 경우 기존의 하드웨어 여분기법으로는 고장검출은 가능하나 고장분리가 불가능하다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해서 비선형 필터인 Unscented Kalman Filter를 이용하여 얻은 정보를 해석적 여분으로 활용하여, 하드웨어 여분과 해석적 여분을 동시에 고려한 복합 고장검출기법을 제안하였다. 제안한 복합 고장검출기법의 성능을 검증하기 위해서 비선형 항공기 수치 시뮬레이션을 수행하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2335-2339
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• 2003

To prevent the critical situation due to the fault in the aircraft sensor system, the fault tolerant system with triple or quadruple redundancy can be made. However, if the faults are occurred in two or more than sensors simultaneously, the conventional fault detection process, such as cross-channel monitoring, may give the wrong fault alarm. For this case, we can detect the fault by estimating the state vector based on the system dynamics model, which is nonlinear for aircraft. In this paper, we propose the unscented Kalman filter to estimate the nonlinear state vector. This filter utilizes the so-called unscented transformation of sigma points featured the statistical characteristics of the random variable. For verification, we perform the simulations for F-16 aircraft with accelerometers, gyros, GPS and air data system.