• 제목/요약/키워드: 가변구조시스템

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정적행렬응축기법을 이용한 가변형 입체 복합 공간 구조 시스템 해석기법에 관한 연구 (Analysis Method of Changeable Integrated Multi-purpose Spatial Structure Using Static Matrix Condensation)

  • 정주홍;정형석;최창식
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.279-282
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    • 2009
  • 본 논문에서는 행렬응축기법 및 부구조기법을 이용하여 가변형 입체 복합 공간 구조물을 효율적으로 해석할 수 있는 해석기법을 제안하였다. 최근 구조공학의 발전과 더불어 다양한 사회적 경제적 요구에 의해 가변형 입체 복합 공간 구조물에 대한 연구가 진행되고 있다. 가변형 입체 복합 공간 구조물은 많은 구조부재가 필요 하며, 부재 수가 많아짐에 따라 각 절점이 가지는 자유도수가 크게 증가하여 초기 해석 과정에서 많은 시간이 요구된다. 또한 구조물이 변경되는 경우에는 변경되는 부분의 강성의 변화에 따라 전체 구조물의 강성이 변경되므로 이에 따른 전체 구조물의 재해석 과정이 필요하다. 이러한 점에서 구조물의 자유도수를 줄여주는 행렬응축기법과 반복적인 해석과정을 줄여주는 부구조기법은 가변형 입체 복합 공간구조물을 효율적으로 해석 할 수 있는 방법이 될 수 있다. 본 논문에서는 행렬응축기법과 부구조기법을 이용하여 가변형 입체 복합 공간 구조물을 효율적으로 해석할 수 있는 해석기법을 제안하고, 이를 토대로 구체적인 알고리즘을 작성하였다. 또한 알고리즘을 구체화시켜 가변형 입체 복합 공간 구조시스템에 적합한 구조해석 프로그램을 개발하여 예제 구조물에 대하여 구조해석을 수행하였으며, 구조해석 결과를 상용프로 그램의 구조해석 결과와 비교하여 해석기법에 대한 정확성 및 효율성을 검토하였다.

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비선형 슬라이딩 면을 가지는 적응 퍼지 제어기 설계 (Design of an Adaptive Fuzzy Controller with the Nonlinear Sliding Mode)

  • 이훈;이대식
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.145-148
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    • 2001
  • 일반적으로 가변구조제어는 외란과 변수 변화에 대해 강인한 특성을 가지지만 제어기 설계자는 이러한 값들에 대한 상한 값과 하한 값을 알아야한다. 그러나 때로는 이러한 상한 값과 하한 값을 얻는다는 것은 쉽지가 않다. 이에 반해 퍼지제어기는 외란과 변수 변화에 대한 제어기 설계에 있어서 효과적인 방법을 제공한다. 따라서 퍼지제어기와 가변구조제어기가 가지는 장점들을 결합하는 연구가 진행되어져 왔다. 본 논문에서는 기존의 선형 슬라이딩 면을 가지는 퍼지제어기를 이용하는 방법 대신 비선형 슬라이딩 면을 가지는 퍼지제어기를 이용한 적응 퍼지 가변구조제어기를 이용하였다. 따라서 시스템의 결과는 선형 슬라이딩 면을 가지는 제어기 설계에서 나타나는 동적 특성과 정적 특성의 대립을 해결할 수 있다. 또한, 가변구조제어의 동적 특성을 결정하는 제어입력을 도입하여 적응 퍼지 가변구조제어기의 안정도를 판명하였다. 제안된 제어 알고리듬의 유용성을 입증하기 위해 비선형성이 큰 가변 길이를 갖는 진자 시스템을 이용하였다.

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단일 입력 퍼지가변구조제어기에 의한 BLDC 모터의 위치제어 (Position Control of Brushless DC Motor using Single Input Fuzzy Variable Structure Controller)

  • 배준성;최병재;이대식
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.9-15
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    • 2001
  • 브러쉬 없는 직류전동기의 위치제어를 위한 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 특히 본 논문에서는 기존의 퍼지제어 기법에서 얻을 수 있는 특징으로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 간단한 퍼지논리제어기의 설계를 기술한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는다. 하지만 리칭페이스에서는 문제가 된다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 지수항을 추가한 비선형 슬라이딩면을 구성한다. 그리고 나서 비선형 슬라이딩 면과 슬라이딩 면의 변화율을 입력으로 하는 퍼지 제어기를 설계한다. 이러한 2-입력 퍼지가변구조제어기의 제어 규칙표로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 단일 입력 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 이들 제어기의 성능을 입증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행한다.

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다입출력 불확실 선형 플랜트를 위한 포화함수에 의한 연속 슬라이딩 면 변환 가변구조시스템 (A Continuous Sliding Surface Transformed VSS by Saturation Function for MIMO Uncertain Linear Plants)

  • 이정훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권7호
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    • pp.127-134
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    • 2015
  • 본 연구에서는 다입출력 불확실 선형 플랜트를 위한 포화함수에 의한 연속 슬라이딩 면 변환 가변 구조 시스템이 주어진다. 이론적으로 불연속 슬라이딩 면 변환 가변구조 시스템을 제안한다. 사전에 결정된 슬라이딩 면 위에 슬라이딩 모드의 다입출력 존재 조건과 함께 페루프 지수 안정성에 대해 검토한다. 실제 응용을 위하여 포화 함수에 의하여 불연속 가변구조 시스템의 연속 근사화를 이룬다. 실제적인 관점에서 가변 구조 시스템의 내부 특성인 제어입력의 불연속성을 많이 개선한다, 설계 예와 시뮬레이션 연구를 통하여 제안된 연속 변환 가변구조 시스템 제어기의 유용성을 입증한다.

단일 입력 퍼지가변구조제어기에 의한 BLDC 모터의 위치제어 (Position Control of Brushless DC Motor using Single Input Fuzzy Variable Structure Controller)

  • 배준성;최병재;이대식
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.489-492
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    • 2000
  • 브러쉬없는 직류전동기의 위치제어를 위한 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 특히 본 논문에서는 기존의 퍼지제어 기법에서 얻을수 있는 특징으로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 간단한 퍼지논리제어기의 설계를 기술한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는다. 하지만 리칭페이스에서는 문제가 된다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 지수항을 추가한 비선형 슬아이딩면을 구성한다. 그리고 나서 비선형적 슬라이딩면과 슬라이딩면의 변화율을 입력으로하는 퍼지 제어기를 설계한다. 이러한 2-입력 퍼지가변구조제어기의 제어 규칙표로부터 슬라이딩면 하나만을 입력으로 가지는 단일입력 퍼지 가변구조 제어기를 설계한다. 이들 제어기의 성능을 입증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행한다.

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공간 가변형 공동주택의 복합구조시스템 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of composition structural system for the apartment with space variability)

  • 구교준;이정철;이찬식
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.353-357
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    • 2007
  • 경제수준 및 주거수준 향상에 따른 생활양식의 변화로 공동주택 입주자의 가족 구성과 주거 선호도가 다변화되고 있다. 이에 따라 라이프 싸이클 및 라이프 스타일 만족을 위한 리모델링과 조기 재건축이 늘어나고 있으며, 공동주택 주거 계획의 핵심요소로써 오픈 하우징의 개념인 "가변성"이 강조되고 있다. 주거공간에 공간 가변성을 채택한 공동주택들은 점진적으로 증가하고 있지만, 구조 안정성, 경제성 및 거주자 사용성을 만족시키는 최적의 공간 가변형 복합구조시스템은 개발되지 못한 실정이다. 따라서 본 논문은 기존 공간 가변형 공동주택의 복합구조시스템 개발과정 및 특성을 분석하여 시스템 평가요소를 도출하고, 이것을 기준으로 각 시스템을 비교${\cdot}$분석하여 국내 실정에 맞는 모듈화된 시스템 개발을 위한 현행 가변형 구조시스템의 개선 방향을 제시하였다.

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유도전동기의 위치제어 시스템을 위한 가변구조제어기의 떨림저감 (Chattering Reduction of Variable Structure Controller for Position System of Induction Motor)

  • 김영조;김현중
    • 전자공학회논문지T
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    • 제35T권2호
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    • pp.39-47
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    • 1998
  • 가변구조 제어기는 이론적으로 빠른 응답특성을 가지며 오버슈트가 없고 외란이나 파라미터 변동에 강인한 제어기로 알려져왔다. 그러나 가변구조 제어기는 모델링과정에서 무시된 플랜트의 고주파 동특성을 여기할 수 있고, 또 시스템을 구성하는 소자들에 손상을 줄 수 있는 채터링현상이 발생하기 때문에 산업현장에서 널리 적용되지 못하고 있다. 본 논문에서는 채터링을 저감시키기 위한 개선된 가변구조 제어기를 제안하고 유도전동기의 위치제어에 적용한다. 기존의 가변구조 제어기는 한 개의 스위칭면을 중심으로 고주파 스위칭을 행하여 시스템의 구조를 절환한 반면에, 개선된 가변구조 제어기는 한 개의 면 대신 슬라이딩 영역을 이루기 위해 두 개의 스위칭면을 가지며 이 영역 내에서 저주파 스위칭으로써 시스템 구조를 절환하게 된다. 그러므로 제안된 알고리즘은 기존의 가변구조 제어기가 가지는 빠른 응답성이나 강인성을 유지하면서 고주파 채터링을 저감시키는 특징을 가지며 전동기정수 변동에도 양호하게 동작하고 있다. 제안하는 제어기의 타탕성을 확인하기 위해 실험을 행하였다.

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BLDC 모터의 위치 제어를 위한 직접적응 퍼지가변구조제어기의 설계 (Direct Adaptive Fuzzy Variable Structure Control for the Position Control of Brushless DC Motor)

  • 배준성;최병재;이대식
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.363-366
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    • 2000
  • 본 논문에서는 브러쉬없는 직류전동기의 위치제어를 위한 직접적응 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는 반면 떨림현상의 문제점을 가지고 있다. 떨림현상의 진폭은 시스템의 불확실정보를 최악의 상태로 가정한 후 결정되므로, 기존의 가변구조제어에서는 그 크기가 너무 크다. 또한 이런 불확실한 요소들의 최대값은 찾아내기도 어렵다. 본 논문에서는 불확실한 요소의 최대값을 최적으로 추정하기 위하여 퍼지 추론 기법을 사용한다. 아울러 소속함수의 원소들을 직접적응 기법에 의하여 자동 조정할 수 있는 기법을 추가한다. 이를 통하여 우수한 제어 성능을 얻을 수 있음을 확인한다.

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바퀴구동 도립진자에 대한 퍼지 가변구조제어 (Fuzzy Variable Structure Control of Wheel-Driven Inverted Pendulum)

  • 유병국
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.301-307
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지모델에 대한 가변구조제어방식을 제안하며 이를 이용한 바퀴구동 도립 진자의 자세제어를 보인다. 비선형 시스템이 T-S 퍼지모델로 모델링 될 수 있다는 가정 하에서 바퀴구동 도립진자에 대하여 몇 개의 대표 동작점을 기준으로 시스템을 선형화하여 퍼지모델을 얻고 이를 통해 가변구조제어이론을 도입하여 제어기를 설계한다. 제안된 제어법칙은 퍼지모델을 구성하는 각각의 선형 부 시스템의 입력이득 행렬을 동일한 행렬로 단일화하고 그 단일화된 제어이득행렬을 토대로 설계되어진다. 이득행렬의 단일화 과정에서 생성되는 불확실성은 가변구조제어 이론의 입력 외란으로 해석되어질 수 있으며 이러한 단일화 외란은 기존 가변구조제어의 강인성에 의해 해결되어질 수 있다. 바퀴구동 도립진자 시스템 예를 통해 제안된 제어알고리즘의 타당성과 유용성을 보인다.

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새로운 가변 경계층을 갖는 가변 구조 제어 시스템의 추적 제어 (Tracking Control of Variable Structure System with a New Variable Boundary Layer)

  • 이희진;김은태;김동연
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권3호
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    • pp.19-32
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    • 2000
  • 본 논문이 제안하는 제어기는 새로운 가변 경계층을 이용하여 가변 구조 시스템의 정확한 추적 제어가 이루어지게 한다. 지금까지 가변 경계층을 적용한 가변 구조 제어기는 고정된 슬라이딩면의 사용으로 초기 위치가 제한되었으며 이로 인해 임의의 초기 위치에서부터 시스템 상태 궤적의 채터링을 감소시킬 수 없다. 그러나 제안된 제어기는 선형 시변 슬라이딩면을 이용함으로서 모든 상태로부터 외부 외란과 불확실한 매개변수에 대한 강인한 특성을 지니게 되며 새로운 가변 경계층의 적용으로 채터링과 추적 성능에서 기존 방법에 비해 우수한 특성을 보이고 있다. 따라서 본 논문은 2 관절 매니퓰레이터에 제안된 알고리즘을 적용하여 제시한 방법의 타당성을 입증하였다.

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