Fault diagnostic system for rotating machine based on Wavelet packet transform and Elman neural network

Yui-su Youk,Cong-yi Zhang,Sung-Ho Kim 한국지능시스템학회 2009 INTERNATIONAL JOURNAL of FUZZY LOGIC and INTELLIGE Vol.9 No.3

An efficient fault diagnosis system is needed for industry because it can optimize the resources management and improve the performance of the system. In this study, a fault diagnostic system is proposed for rotating machine using wavelet packet transform (WPT) and elman neural network (ENN) techniques. In most fault diagnosis for mechanical systems, WPT is a well-known signal processing technique for fault detection and identification. In previous work, WPT can improve the continuous wavelet transform (CWT) used over a longer computing time and huge operand. It can also solve the frequency-band disagreement by discrete wavelet transform (DWT) only breaking up the approximation version. In the experimental work, the extracted features from the WPT are used as inputs in an Elman neural network. The results show that the scheme can reliably diagnose four different conditions and can be considered as an improvement of previous works in this field.

Intelligent Data Reduction Algorithm for Sensor Network based Fault Diagnostic System

Yui-su Youk,Sung-Ho Kim,Young-Hoon Joo 한국지능시스템학회 2009 INTERNATIONAL JOURNAL of FUZZY LOGIC and INTELLIGE Vol.9 No.4

In the modern life, machines are used for various areas in industries as the advance of science and industrial development has proceeded. In many machines, the rotating machines play an important role in many processes. Therefore, the development of fault diagnosis and monitoring system for rotating machines is required. An ubiquitous sensor network (USN) is a combination of the key computer science and engineering area technology including the wireless network, embedded system hardware and software, communication, real-time system, etc. It collects environmental information to realize a variety of functions. In this work, a data reduction algorithm for USN based remote fault diagnostic system which can be easily applied to previously built factories is proposed. To verify the feasibility of the proposed scheme, some simulations and experiments are executed.

도시형 풍력발전 시스템을 위한 퍼지로직 기반 MPPT 알고리즘 개발

육의수(Yui-Su Youk),김성호(Sung-Ho Kim),이장호(Jang-Ho Lee),장미혜(Mi-Hye Jang) 한국지능시스템학회 2010 한국지능시스템학회논문지 Vol.20 No.1

일반적으로 풍력발전은 광범위한 영역에 지속적인 바람을 요구하는 대형 시스템 위주로 개발이 되어왔다. 그러나 소형 풍력발전 시스템은 유저에게 보다 친숙하고, 대형에 비해 보다 광범위한 적용이 가능하다는 점 때문에 최근 이에 대한 관심이 증가되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 배터리 충전에 효과적으로 도입될 수 있는 도시형 풍력발전을 위한 프로토타입 시스템에 대해 기술하며, 프로토타입 시스템에 효과적으로 도입될 수 있는 퍼지로직 기반의 최대 전력점 추종 알고리즘을 제안하고자 한다. 또한 제안된 기법의 유용성 확인을 위해 Matlab을 통한 시뮬레이션 및 이를 통해 얻어진 알고리즘을 실제 DSP에 적용하여 보고자 한다. Generally, wind industry has been oriented to large power systems which require large windy areas and often need to overcome environment restrictions. However, small-scale wind turbines are closer to the consumers and have a large market potential, and much more efforts are required to become economically attractive. In this paper, a prototype of a small-scale urban wind generation system for battery charging application is described and a fuzzy logic based MPPT(Maximum Power Point Tracking) algorithm which can be effectively applied to urban wind turbine system is proposed. Through Matlab based simulation studies and actual implementation using DSP of the proposed algorithm, the feasibility of the proposed scheme is verified.

센서 네트워크를 위한 지능형 데이터 유효화 기법의 개발

육의수(Yui-Su Youk),김성호(Sung-Ho Kim) 제어로봇시스템학회 2007 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.13 No.5

Fault diagnostic system for rotating machine based on Wavelet packet transform and Elman neural network

Youk, Yui-su,Zhang, Cong-Yi,Kim, Sung-Ho Korean Institute of Intelligent Systems 2009 INTERNATIONAL JOURNAL of FUZZY LOGIC and INTELLIGE Vol.9 No.3

An efficient fault diagnosis system is needed for industry because it can optimize the resources management and improve the performance of the system. In this study, a fault diagnostic system is proposed for rotating machine using wavelet packet transform (WPT) and elman neural network (ENN) techniques. In most fault diagnosis for mechanical systems, WPT is a well-known signal processing technique for fault detection and identification. In previous work, WPT can improve the continuous wavelet transform (CWT) used over a longer computing time and huge operand. It can also solve the frequency-band disagreement by discrete wavelet transform (DWT) only breaking up the approximation version. In the experimental work, the extracted features from the WPT are used as inputs in an Elman neural network. The results show that the scheme can reliably diagnose four different conditions and can be considered as an improvement of previous works in this field.

센서노드의 RSS 및 가속도 센서를 이용한 상황 분류 기법에 관한 연구

장총위(Yui-Su Youk),채부경(Bu-Kyung Chae),김성호(Sung-Ho Kim) 한국지능시스템학회 2008 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.18 No.2

유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 여러 응용 서비스에서 가장 핵심적인 요소 기술 중의 하나는 상황인식기술이다. 최근 가속도 센서를 이용하여 상황을 분류하는 기술에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있으며, 이를 통해 다양한 상황분류 알고리즘과 기술들이 출현하게 되었다. 하지만 가속도 센서는 사용자의 제스쳐의 분류는 가능하지만 사용자의 이동상황 중 발생되는 다양한 동작에 대한 분류가 어렵다는 문제를 갖는다. 본 논문에서는 최근 위치추적시스템에 적극적으로 도입ㆍ운영되고 있는 센서노드의 RSS(Received Signal Strength)와 3축 가속도 센서를 활용하여 사용자의 이동상황 중 발생되는 상황을 효율적으로 분류하는 기법을 제안하고, 실제 테스트 베드에서의 실험을 통해 제한된 기법의 유용성을 확인하고자 한다.

자동차용 냉각팬의 불량검출을 위한 팬 밸런서 시스템 개발

육의수(Yui-Su Youk),김성호(Sung-Ho Kim) 한국지능시스템학회 2008 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.18 No.1

일반적으로 자동차용 냉각팬은 차량 냉각기의 온도를 낮추기 위해 사용되고 있다. 자동차용 냉각팬은 플라스틱 사출 공정에 의해 제작되며 사출시 사용되는 모재의 불균일성으로 인해 냉각팬 날개의 무게 중심이 중심에서 벗어나는 경우가 발생하게 된다. 이러한 불균형은 자동차 소음의 주된 원인이 되기 때문에 이에 대한 검사는 필수적으로 요구된다. 이에 본 연구에서는 로드셀을 이용한 냉각팬 회전날개에서 발생되는 불균형의 위치 및 크기를 효율적으로 검출할 수 있는 팬 밸런서를 개발하고자 한다. Generally, automobile cooling fan is used to lower the temperature of radiator. The cooling fans are manufactured by plastic injection molding process. The center of gravity of cooling fan is often deviated from the center because of the use of deteriorated materials. As the unbalance of the cooing fan can generate noise, it is required to test the performance of the cooling fans. In this work, automatic fan balancer which can distinguish between the good and the bad, futhermore idenfify the position and magnitude of unbalance is develpoed.

Wavelet과 PCA 기법을 이용한 효율적 데이터 전송기법 개발에 관한 연구

육의수(Yui-Su Youk),한윤종(Yoon-Jong Han),김성호(Sung-Ho Kim) 한국지능시스템학회 2004 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.14 No.2

최근 인터넷 및 무선 통신기술의 광범위한 보급으로 인해 현장 계측 데이터 등과 같은 중요 데이터를 인터넷을 통해 실시간으로 수신가능케 하는 다양한 형태의 웹 기반 원격 모니터링 시스템이 설계되고 있다. 이러한 웹 모니터링 시스템은 기본적으로 짧은 주기마다 측정된 데이터를 원격의 서버로 전송하는 것이 바람직하나 과도한 통신비 문채로 인해 효율적인 시스템 운영이 어렵다는 문제점을 갖는다. 따라서 본 연구에서는 측정데이터의 변화를 효율적으로 검출할 수 있는 PCA(Principle Component Analysis) 기법과 데이터 압축에 탁월한 특성을 갖는 wavelet 기법을 융합한 새로운 형태의 웹 기반 원격모니터링용 데이터 전송기법을 제안하고 실제 데이터에 적용하여 봄으로써 제안된 기법의 유용성을 확인하고자 한다.

Intelligent Data Reduction Algorithm for Sensor Network based Fault Diagnostic System

Youk, Yui-Su,Kim, Sung-Ho,Joo, Young-Hoon Korean Institute of Intelligent Systems 2009 INTERNATIONAL JOURNAL of FUZZY LOGIC and INTELLIGE Vol.9 No.4

In the modern life, machines are used for various areas in industries as the advance of science and industrial development has proceeded. In many machines, the rotating machines play an important role in many processes. Therefore, the development of fault diagnosis and monitoring system for rotating machines is required. An ubiquitous sensor network (USN) is a combination of the key computer science and engineering area technology including the wireless network, embedded system hardware and software, communication, real-time system, etc. It collects environmental information to realize a variety of functions. In this work, a data reduction algorithm for USN based remote fault diagnostic system which can be easily applied to previously built factories is proposed. To verify the feasibility of the proposed scheme, some simulations and experiments are executed.

PCA 알고리즘 기반의 로봇 제스처 인식 시스템

육의수(Yui-Su Youk),김승영(Seung-Young Kim),김성호(Sung-Ho Kim) 한국지능시스템학회 2008 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.18 No.1

인간과 컴퓨터간의 정보이동에 중요한 역할을 해온 인간-컴퓨터 상호작용(HCI)기술은 핵심적인 정보기술 분야에 속한다. 최근 키보드와 마우스와 같은 입력장치의 사용없이 인간의 몸짓이나 손짓등과 같은 Gesture를 입력으로 사용하여 로봇이나 제어 장치들을 제어하는 연구가 다각도로 진행되고 있으며 그 중요성 또한 날로 증가하고 있다. 본 논문에서는 가속도 센서에서 계측된 정보를 PCA알고리즘에 적용하여 사용자의 제스처를 인식하는 기법을 제안하고자 한다. The human-computer interaction technology (HCI) that has played an important role in the exchange of information between human being and computer belongs to a key field for information technology. Recently, control studies through which robots and control devices are controlled by using the movements of a person’s body or hands without using conventional input devices such as keyboard and mouse, have been going only in diverse aspects, and their importance has been steadily increasing. This study is proposing a recognition method of user’s gestures by applying measurements from an acceleration sensor to the PCA algorithm.