본 논문에서는 관리제어시스템의 대상인 이산사건시스템을 하나의 전역 관리제어기 (global supervisor)가 아닌 여러 개의 국소 관리제어기(local supervisor)들의 동시수행 (concurrent action)을 통한 분산관리제어에 대해 알아본다. 반적으로 관리제어 대상시스 템 G 의 사양에 대해 관리제어가 설계가능하면 하나의 전역 관리제어기(S)를 설계하여 관리제어시스템의 언어 L(S/G)를 생성할 수 있다. 이에 반하여, 분산 관리제어이론은 주 어진 사양(specification)에 대해 여러 개의 국소 관리제어기(Si) 들의 동시수행(∧Si/G)를 생성함으로써 전역 관리제어기와 동등한 역할 즉 L(S/G)=L(∧Si/G)을 이루고자 하는 데 그 목적이 있다. 리제어 대상시스템 G의 발생가능한 사건들에 관해 제어가능성과 관측가 능성을 고려하여 모든 사건들이 관측가능할 경우와 관측불가능한 사건들이 존재하는 경 우로 구분하여 분산 관리제어시스템의 설계에 대해 알아본다. 또한 관측 불가능한 경우 와 관측불가능한 사건들이 존재하는 경우로 구분하여 분산 관리제어시스템의 설계에 대 해 알아본다. 또한 관측불가능한 사건들이 존재할 때 사양언어(specification language) K 가 여러 개의 국소사양 (local specification)들의 교집합으로 주어진 경우의 국소 분산 관 리제어와 하나의 전역사양(global specification)으로 주어진 경우의 전역 분산 관리제어 로 세분하여 각각의 분산 관리제어결과가 전역 관리제어결과와 서로 같아질 수 있는 조 건에 대해 알아본다
본 논문에서는 최근 10여년간 세계적으로 많은 관심과 더불어 비약적인 연구발전을 이루어 온 이산사건시스템의 관리제어에 있어서 기본적인 이산사건모델링과 관리제어이론을 설명하고최근의 연구동향 등을 소개한다. 또한 기존의 연속변수시스템과 대비해 이산사건시스템의 동적특성을 알아보고 구체적인 사례들을 살펴본다. 이러한 이산사건시스템의 동적특성을 기술하기 위해 형식언어이론에 기초한 논리적 이산사건모델을 소개하고 그 위에서 관리제어이론의 개념을 설명하나다 그리고 제어가능성 및 관측가능성의 관리제어기 존재조건을 토대로 관리제어기의 구현에 대해 알아본다 마지막으로 현재까지 수행되어온 관리제어에 대한 다방변의 연구 활동을 살펴보고 앞으로의 연구방향을 전만해 본다
Abstract :본 논문에서는 관리제어시스템의 동적특성을 허용언어(admissible language) 범위 이내에서 최적화시키는 최적 관리제어기법들을 소개한다. 본 논문에서 주로 다루고자 하는 최적 관리제어기법은 Kumar와 Garg에 의해 제안된 기법과 Cho와 Lim에 의해 제안된 계층적 최적 관리제어기법, 그리고, Sengupta와 Lafortune이 제안한 최적 관리제어기법 등이다. 첫 번째 기법에서는 우선 시스템의 최적화를 위해 고려되고 있는 비용함수(cost function)를 소개한 후, 최대흐름 최소분할생성 정리(max-flow min-cut theorem)를 이용한 최적 관리제어기 설계기법을 제시하고, 이를 부분관측 하에서도 최적 관리제어기를 설계할 수 있도록 확장한다. 그런 후 제시된 설계기법에 의해 설계된 관리제어시스템에서 발생 할 수 있는 문제점들을 지적하고, Cho와 Lim에 의해 제안된 완전 최소분할생성(complete min-cut)이라는 개념을 도입하여 지적된 문제점들을 해결할 수 있는 방법을 제시한다. 또한 시스템의 고장을 고려한 계층적 최적 관리 제어(layered optimal supervisory control)기 법을 소개한다 그리 고 마지막으로 Sengupta와 Lafortune이 제안한 최적 관리제어기법에 대해서 살펴본다.
본 논문에서는 계층적 구조를 가진 이산사건시스템의 관리 제어이론에 대해 알아본다. 특히 하위레벨(low level)과 상위레벨(high level) 로 구성된 계층적 구조의 이산사건시스템에서 레벨들 사이의 정보 전달을 바탕으로 상위레벨에서 설정된 사양을 만족시키기 위한 상위레벨 및 하위 레벨의 관리제어기 설계기법을 소개한다. 계층적 구조에서 관리 제어 목적은 계층적 일치성의 개념으로 정의되는데, 이것은 설계된 하위 레벨 관리제어기에 의해 제어된 하위 레벨 이산사건시스템의 동작에 대한 상위 레벨로의 정보사상이 주어진 상위레벨의 사양과 일치함을 의미한다. 본 논문에서는 상위레벨 상에서 임의의 사양이 주어질 때 계층적 일치성을 만족하게 하는 관리 제어기가 존재하기 위한 계층적 이산사건시스템의 동작특성과 레벨들 사이에서의 정보전달의 특성을 소개한다. 또한 설계된 관리제어기를 포함하는 전체 관리제어 시스템에서 계층적 일치성 및 비막힘성의 동시 만족에 대한 관리 제어 문제를 소개한다.
본 논문에서는 모델 불확정성을 가진 이산사건시스템의 강인 관리제어이론에 대해 알아본다. 지금까지 연구된 불확정성 이산사건시스템은 크게 두 부류로 구분된다. 첫째는 다중 모델의 집합으로 표현되는 불확정성 시스템으로서 제어 대상이 되는 시스템의 동적 특성이 몇 가지의 가능한 이산사건 모델들의 집합으로 기술되는 시스템이다. 두 번째는 비결정성 시스템으로서 시스템의 한 상태에서 하나의 동일 사건발생에 의해 천이되는 상태가 두가지 이상이 존재하여 상태천이에 있어 불확정성이 존재하는 시스템이다. 본 논문에서는 두가지 형태의 불확정성 이산사건 시스템들에 대한 강인 관리제어기 설계문제에 대해 살펴보고, 강인 관리 제어 이론에 대한 최근의 연구동향과 발전 방향에 대해 소개한다.
본 논문에서는 관리제어시스템의 사양으로 주어진 언어가 일반적으로 제어불가능이거나 관측불가능인 상황하에서 관리제어기 설계에 대한 문제를 다룬다. 먼저 사양언어가 제어불가능인 겨우 제어가능성의 성질들을 이용하여 사양언어에 근사한 최고 제어가능 부언의 및 최적 닫힘 제어가능 초언어를 유도해내고 이를 바탕으로 관리제어기를 설계한다 그리고 사양언어가 관측불가능인 경우는 관측가능성의 집합연산에 대한 성질들을 이용하여 사양언어에 가장 근사하면서 관측가능인 초언어 및 관측가능성보다 강한 조건인 표준성을 도입하여 관측가능 부언어 등을 유도하고 이를 토대로 관리제어기를 설계힌다 나아가 사양언어가 제어불가능이면서 관측불가능인 경우의 관리제어가 설계에 대해 결과를 확장한다.
본 논문에서는 SNMP를 이용하여 Window나 NT환경에서 동작하는 PC시스템을 관리하기 위하여 MIB를 정의하고 이를 모니터링 및 제어하는 관리 시스템을 설계 및 구현하였다. 제안된 시스템은 피관리 시스템의 상태를 제어하는 제어 시스템과 실시간 모니터링 및 프로세스 제어를 담당하는 모니터링시스템으로 구성되어 있다. 제어 시스템은 피관리 시스템의 구성정보 제어 및 설정과 피관리 시스템의 장애발생시 이를 제어하기 위한 백업 및 복구를 담당한다. 모니터링 시스템은 피관리 시스템의 현재의 동작 상태를 모니터링하고 실시간으로 실행중인 프로세스를 제어 및 새로운 작업을 실행시키는 기능을 담당하는 부분이다. 본 논문에서는 전체적인 관리 시스템과 피관리 시스템사이의 구조 및 동작과정을 규정하고 스크린 분할 및 분석 기법을 사용하여 모니터링의 성능을 향상시키는 방안을 제시하고 있다.
본지는 자동제어실비협의회(위원장 최전남) 제공으로 지난 호부터 자동제어 시리즈를 게재하고 있다. 이번 호에는 빌딩 에너지관리 시스템으로 세종대학교 신영기 교수의 '빌딩 에너지관리 시스템 보급과 활성화 방안'을 게재한다. 빌딩 에너지관리 시스템은 실내환경과 에너지 성능의 최적화를 도모하기 위한 시스템으로 업무용 빌딩이나 공장, 지역 냉난방의 에너지설비에 대한 에너지절약, 감시, 제어를 자동화 일원화 하는 시스템이다.
SCADA 시스템은 독립적인 폐쇄된 환경에서 운영되는 산업 제어 시스템이다. 국가기간시설에 주로 이용되는 이 시스템에서 문제가 발생할 경우, 그 문제는 대재앙으로 확산될 수 있다. 최근에는 이 시스템들이 폐쇄된 환경에서 개방형으로 바뀌어가는 추세로 변화하고 있기 때문에, 정보망과는 다른 특징을 가진 제어 시스템에 대한 분석과 그에 대한 보안성 강화가 필요한 시점이 오고 있다. 본 논문에서는 현 시점의 국내외 정보망 및 제어 시스템에 대해서 어떠한 정보보호 관리체계가 적용되고 있는지 분석하고, 제어망의 특수한 성질에 근거하여 현 관리체계에 대한 한계점을 설명한다. 그리고 정보망과는 다른 제어 시스템만의 특징을 바탕으로 국내 제어 시스템에 대한 새로운 관리체계 방안에 대해서 부분적으로 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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