• 제목/요약/키워드: fault-tolerant controller

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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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Position Sensorless Control of PMSM Drive for Electro-Hydraulic Brake Systems

  • Yoo, Seungjin;Son, Yeongrack;Ha, Jung-Ik;Park, Cheol-Gyu;You, Seung-Han
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제16권3호
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    • pp.23-32
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    • 2019
  • This study proposed a fault tolerant control algorithm for electro-hydraulic brake systems where permanent magnet synchronous motor (PMSM) drive is adopted to boost the braking pressure. To cope with motor position sensor faults in the PMSM drive, a braking pressure controller based on an open-loop speed control method for the PMSM was proposed. The magnitude of the current vector was determined from the target braking pressure, and motor rotational speed was derived from the pressure control error to build up the braking pressure. The position offset of the pump piston resulting from a leak in the hydraulic system is also compensated for using the open-loop speed control by moving the piston backward until it is blocked at the end of stroke position. The performance and stability of the proposed controller were experimentally verified. According to the results, the control algorithm can be utilized as an effective means of degraded control for electro-hydraulic brake systems in the case that a motor position sensor fault occurs.

FTCS의 성능시험을 \ulcorner나 보일러 제어시스템 시뮬레이터의 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of a Boiler Control System Simulator for Evaluation of the Fault Tolerant Control System)

  • 황동환;조영조;김병국
    • 대한전기학회논문지
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    • 제37권11호
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    • pp.786-795
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    • 1988
  • In this paper a boiler control system simulator is designed and inplemeted in order to evaluate performance of the Fault Tolerant Control System. It simulates a boiler control system of a thermal power plant containtng boiler process, peripheral units and analog controller. The simulator uses a low order linear model for boiler first order models for the peripheral unit. Specifically the model of the analog controller is modularized and transformed to digital form if order to be implemented using a micro-processor board. The experimental results show the usability of the developed simulator for the performance test of the FTCS.

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전자연동장치의 안전성 활동에 관한 연구(II) (A Study on Fault Tolerant Digital Controllers for Programmable Electronic Interlocking System(II))

  • 박재영;이종우
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제55권12호
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    • pp.667-673
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    • 2006
  • Programmable electronic interlocking system plays key role in railway operation and is closely related to railway accidents, in which the programmable electronic controller of interlocking system may become sources. Redundant digital controllers are adopted as the interlocking controllers to prevent the accidents from the controllers being out of order. The redundant digital controllers being fault tolerant are realized through dual or triplex controllers. In this paper, we calculated safety and availability of the redundant digital controllers using Markov models, demonstrated key part to determine the availability ana the safety.

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.

적응 FTCS의 설계 (A Design of Adaptive Fault Tolerant Control System)

  • 이기상;박진호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1989년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.372-375
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    • 1989
  • In this paper, a new FTCS with the ability to perform original control objective without considerable loss of control performance in the face of any fault is proposed. The FTCS is composed of two interacting units, Adaptive Controller Unit and Fault Detection/Classification, where ACU performs primary control objective with basic process information(I/O) and environmental information fed by FDU and where FDU detect and classify faults and make decision on remidial action by the use of information provided by ACU.

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다중 슬라이딩 표면 제어 기법에 기반한 쿼드로터의 능동 결함 허용 제어 (Active Fault Tolerant Control of Quadrotor Based on Multiple Sliding Surface Control Method)

  • 황남웅;김병수
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.59-70
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    • 2022
  • 본 논문에서는 쿼드로터의 모터 하나가 완전히 고장이 발생한 경우 쿼드로터의 위치 제어를 위한 능동 결함 허용 제어 방법을 제안한다. 소각의 가정 없이 라그랑지 방정식을 사용하여 쿼드로터의 동적 방정식을 구한다. 제안한 방법에서는 모터의 결함 검출을 위해 고장 검출 및 진단(FDD) 모듈과 고장 검출 및 분리(FDI) 모듈로 구성되는 고장 검출모듈을 설계한다. FDD 모듈에서는 구해진 동력학에 기반하여 쿼드로터의 상태를 관측하는 비선형 관측기를 설계한다. 관측된 쿼드로터의 상태들를 이용하여, 유수 신호를 설계하고 결함을 검출하기 위한 유수 신호의 적절한 문턱 값을 설정한다. 또한 설계된 추가 조건을 사용하여 결함 위치를 알아내기 위한 FDI 모듈을 설계한다. 모터의 결함을 검출한 후 쿼드로터가 원하는 경로로 비행하기 위해 다중 슬라이딩 표면 제어 기법에 기반한 결함 허용 제어기를 설계한다. 마지막으로, 모의실험을 통해 제안한 능동 결함 허용 제어 방법이 효용성을 검증한다.

다중 엔진모델을 이용한 센서 고장허용 가스터빈 엔진제어기 설계 (Sensor Fault-tolerant Controller Design on Gas Turbine Engine using Multiple Engine Models)

  • 김중회;이상정
    • 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.

적응 법칙을 적용한 슬라이딩 모드 제어를 이용한 위성의 고장 허용 제어 (Fault Tolerant Control Using Sliding Mode Control with Adaptation Laws for a Satellite)

  • 신미리;강철우;박찬국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.98-106
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    • 2013
  • 본 논문에서는 슬라이딩 모드 제어와 간단한 적응 법칙을 이용하여 반작용 휠 고장에 대한 고장 허용 제어 법칙을 제안한다. 위성의 동역학식에 시스템 파라미터 오차와 고장 불확실성을 고려하여 자세 제어 법칙을 설계하였다. 고장은 구동기 고장인 반작용 휠 고장만을 고려하였으며, 반작용 휠 고장은 곱 형태로 반영된다. 제안된 자세 제어 법칙은 르야프노프 안정성 이론을 통해 안정성을 확인하였고, 수치 시뮬레이션을 통하여 기존의 슬라이딩 모드 제어기와 비교하였으며 위성의 자세 각속도가 안정화되지 않은 경우 제안된 적응 슬라이딩 자세 제어기가 고장에 더욱 빠른 응답 속도를 갖는 것을 확인하였다.

Design of Fault Diagnostic and Fault Tolerant System for Induction Motors with Redundant Controller Area Network

  • 홍원표;윤충섭;김동화
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2004년도 학술대회 논문집
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    • pp.371-374
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    • 2004
  • Induction motors are a critical component of many industrial processes and are frequently integrated in commercially available equipment. Safety, reliability, efficiency, and performance are some of the major concerns of induction motor applications. Preventive maintenance of induction motors has been a topic great interest to industry because of their wide range application of industry. Since the use of mechanical sensors, such as vibration probes, strain gauges, and accelerometers is often impractical, the motor current signature analysis (MACA) techniques have gained murk popularity as diagnostic tool. Fault tolerant control (FTC) strives to make the system stable and retain acceptable performance under the system faults. All present FTC method can be classified into two groups. The first group is based on fault detection and diagnostics (FDD). The second group is independent of FDD and includes methods such as integrity control, reliable stabilization and simultaneous stabilization. This paper presents the fundamental FDD-based FTC methods, which are capable of on-line detection and diagnose of the induction motors. Therefore, our group has developed the embedded distributed fault tolerant and fault diagnosis system for industrial motor. This paper presents its architecture. These mechanisms are based on two 32-bit DSPs and each TMS320F2407 DSP module is checking stator current, voltage, temperatures, vibration and speed of the motor. The DSPs share information from each sensor or DSP through DPRAM with hardware implemented semaphore. And it communicates the motor status through field bus (CAN, RS485). From the designed system, we get primitive sensors data for the case of normal condition and two abnormal conditions of 3 phase induction motor control system is implemented. This paper is the first step to drive multi-motors with serial communication which can satisfy the real time operation using CAN protocol.

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