KR101188274B1

KR101188274B1 - 모델 기반 고장 검출시 오검출 최소화 방법

Info

Publication number: KR101188274B1
Application number: KR1020070076887A
Authority: KR
Inventors: 문병준
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2012-10-05
Also published as: KR20090012764A

Abstract

본 발명은, 다수의 모델 출력과 실제 시스템의 출력을 비교하여 고장을 검출할 때, 상기 시스템의 제어 또는 구동 상황에 따라 오차의 크기와 오차 발생 시간의 길이를 가변하여 고장을 검출하는 모델 기반 고장 검출시 오검출 최소화 방법을 제공한다.

Description

모델 기반 고장 검출시 오검출 최소화 방법{Method for minimizing false alarm in model-based fault detection}

도 1은 본 발명에 따른 모델 기반 고장 검출시 오검출 최소화 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 모델 기반 고장 검출시 오검출 최소화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 모델 출력과 실제 시스템의 출력을 비교하여 고장을 검출할 때 제어 상황에 따라 오차(Residual)의 크기와 오차 발생 시간의 길이를 가변하여 오 검출을 최소화하는 방법에 관한 것이다.

기존의 모델 기반 고장 검출방법에서는 다수의 실제 시스템 모델과 다수의 센서 신호를 이용하여 만든 여러 개의 모델을 이용하여 고장을 검출하게 되는데, 이러한 모델 기반 검출을 위하여 사용되는 모델들은 실제 시스템과 동일한 출력을 갖는 것을 목적으로 하지만, 이는 현실적으로 불가능하여 오검출이 자주 발생하는 문제점이 있다.

따라서 모델 기반 고장 검출시 오검출을 최소화하는 방법의 개발이 요망되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 종래 기술상의 요망 사항에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 다수의 모델 출력과 실제 시스템의 출력을 비교하여 고장을 검출할 때 제어 상황에 따라 오차(Residual)의 크기와 오차 발생 시간의 길이를 가변하여 오 검출을 최소화함으로써 고장 검출 정밀도를 현저히 향상시키는 모델 기반 고장 검출시 오검출 최소화 방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 모델 기반 고장 검출시 오검출 최소화 방법은, 다수의 모델 출력과 실제 시스템의 출력을 비교하여 고장을 검출할 때, 상기 시스템의 제어 또는 구동 상황에 따라 오차의 크기와 오차 발생 시간의 길이를 가변하여 고장을 검출하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 시스템이 제어 또는 구동 중이면 오차의 임계값 크기를 크게 하고, 상기 시스템이 비제어 또는 비구동 중이면 오차의 임계값 크기를 작게 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 시스템이 제어 또는 구동 중이면 오차의 임계값을 넘긴 후 고장 판정까지의 시간 길이를 길게 하고, 상기 시스템이 비제어 또는 비구동 중이면 오차의 임계값을 넘긴 후 고장 판정까지의 시간 길이를 짧게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 임계값을 넘긴 모델의 수가 총 모델의 수와 동일하면 고장 검출시간을 빠르게 하고, 상기 임계값을 넘긴 모델의 수가 총 모델의 수보다 작으면 고 장 검출시간을 느리게 하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모델 기반 고장 검출시 오검출 최소화 방법에 대하여 상세히 설명한다.

동 도면에 도시한 바와 같이 본 발명에서는 다수의 센서들(센서1~센서6,...)로부터의 센서 신호를 여러 개의 모델들(모델 1,모델2,...)에 적용하여 모델 출력들을 얻고, 이들 모델 출력들과 실제 시스템의 출력을 비교하여 오차를 비교한다. 이때 잘못된 고장 검출을 최소화하기 위하여 제어 상황에 따라 실제 시스템의 출력과 모델 출력의 차이인 오차의 크기와 오차 발생 시간의 길이를 가변하여 잘못된 고장 검출을 방지한다.

여기서, 제어 상황에 따라 오차의 크기와 오차 발생 시간의 길이를 가변시키는 방법은 다음의 표와 같이 할 수 있다.

시스템 제어 (구동) 상황	고장 검출을 위한 오차 크기의 임계값	오차 발생 시간의 길이
시스템 제어 (구동) 상황	고장 검출을 위한 오차 크기의 임계값	임계치 이상의 모델수 < 총 모델수	임계치 이상의 모델수 = 총 모델수
제어(구동)	LOW	Long	Very Short
비제어(비구동)	HIGH	Very Long	Short

상기 표를 보면, 시스템(예를 들면 액츄에이터)이 제어(구동)중이면 오차의 임계값 크기를 크게 하고, 시스템이 비제어(비구동)중이면 오차의 임계값 크기를 작게 한다.

그리고, 시스템이 제어(구동)중이면 오차의 임계값을 넘긴 후 고장 판정까지의 시간 길이를 길게 하고, 시스템이 비제어(비구동)중이면 오차의 임계값을 넘긴 후 고장 판정까지의 시간 길이를 짧게 한다.

또한, 임계값을 넘긴 모델의 수가 총 모델의 수와 동일하면 고장 검출시간을 빠르게 하고, 임계값을 넘긴 모델의 수가 총 모델의 수보다 작으면 고장 검출시간을 느리게 한다.

한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부하는 특허청구범위에 속하는 것이라면 본 발명에 포함되는 것임은 자명할 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다수의 모델 출력과 실제 시스템의 출력을 비교하여 고장을 검출할 때 제어 상황에 따라 오차의 크기와 오차 발생 시간의 길이를 가변하여 오 검출을 최소화함으로써 고장 검출 정밀도를 현저히 향상시킬 수 있게 된다.

Claims

다수의 모델 출력과 실제 시스템의 출력을 비교하여 고장을 검출할 때, 상기 시스템의 제어 또는 구동 상황에 따라 오차의 임계값 크기와 고장 검출 시간의 길이를 가변하여 고장을 검출하고,

상기 오차의 임계값을 넘긴 모델의 수가 총 모델의 수와 동일하면 상기 고장 검출 시간을 빠르게 하고, 상기 오차의 임계값을 넘긴 모델의 수가 총 모델의 수보다 작으면 상기 고장 검출시간을 느리게 하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 고장 검출시 오검출 최소화 방법.
제1항에 있어서,

상기 시스템이 제어 또는 구동 중이면 상기 오차의 임계값 크기를 크게 하고, 상기 시스템이 비제어 또는 비구동 중이면 상기 오차의 임계값 크기를 작게 하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 고장 검출시 오검출 최소화 방법.
제1항에 있어서,

상기 시스템이 제어 또는 구동 중이면 상기 오차의 임계값을 넘긴 후 고장 판정까지의 시간 길이를 길게 하고, 상기 시스템이 비제어 또는 비구동 중이면 상기 오차의 임계값을 넘긴 후 고장 판정까지의 시간 길이를 짧게 하는 것을 특징으로 하는 모델 기반 고장 검출시 오검출 최소화 방법.
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