• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.1877-1878
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• 2006

현재 산업자원부 전력산업 연구개발사업 연구과제로 진행 중인 차세대 초초임계압 화력발전 설계와 관련하여 본 논문은 보일러 제어시스템의 계층적 구조와 기능에 대해 논한다. 제어시스템의 기본 요건인 통합 제어시스템을 구현하기 위해 본 논문은 어떤 종류의 정보가 통합 제어시스템과 이것을 구성하는 하부 구조의 제어시스템 사이에 요구되는지 논한다. 또한 초초임계압 발전소의 제어 운전 모드의 구성과 각 운전 모드에서의 제어 전략을 논한다. 본 논문은 그 중 가장 중요하게 취급되는 자동 플랜트 제어(Automatic Plant Control, APC)의 구성에 중점을 두며 이러한 자동 플랜트 제어는 이미 언급된 제어시스템의 계층적 구조와 정확하게 부합되도록 설계되어 진다. 현 초임계압 보일러의 제어 전략에서는 하부 구조의 제어시스템은 상부 구조의 제어시스템에서 전달되는 목표치와 함께 다른 계층 혹은 동일 계층의 다른 제어시스템 상태와 출력 중 필요한 것을 모두 종합하여 필요한 제어 목표치를 설정하고 이에 의해 제어를 하도록 되어 있으나, 초초임계압 보일러의 제어 전력은 계층적 구조의 개념에 부합하도록 항상 상위 계층의 제어시스템 출력으로부터 필요 목표치를 설정하도록 설계하고 있다.

• ICROS
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• v.3 no.1
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• pp.66-74
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• 1997

이 글에서는 Shop Floor 제어 시스템을 여러 가지 아키텍쳐 관점에서 살펴보았다. 이것은 생산 시스템의 자동화를 위해 SFCS가 가져야 할 하드웨어와 소프트웨어를 설계 및 운영할 때 필요한 부분들과 이들의 통합 방법 등을 제시하였다. 제어구조는 여러 가지 Shop 개체, 즉 UCC들을 정의하고 그들 사이의 상호 작용에 관해 보여주는 방법론으로써, 서로 다른 제어 시스템과의 상호 작용 방법, 작동 상태, 내부구조, 다른 제어 시스템과의 상호 작용 방법, 작동 상태, 내부구조, 사용자와의 교류 방법 등을 포함하고 있다. 기능 구조는 각각의 제어 시스템들이 수행하는 기능들을 정의하고 이들 사이의 상호작용에 대해서 나타내고 있다. 또한 정보 구조는 Shop에서 어떠한 정보들이 생성되며, 이러한 정보들이 어떻게 변하여 가는가를 다루고 있다. 이와 더불어 제어 시스템 사이의 통신 방법론에 관해 다루는 통신 구조를 서술하였다. SFCS를 개발하기 전에 반드시 여러 가지 구조를 미리 설정하여 독립적으로 연구한 후 이들을 통합하는 작업을 거쳐야 한다. SFCS를 개발하는데 필요한 구조로써 본 논문에서 언급한 것 외에도 개발구조(Development Architecture), 실행구조(Implementation Architecture)등이 있다. 이것은 계속 연구되어야 할 과제이며 위의 언급한 구조들에 대해서도 미흡한 부분은 앞으로 연구가 활발히 진행되어야 할 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07b
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• pp.877-879
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• 1999

최근 윈도우즈 기반 운영체제의 발전과 PC의 성능 향상으로 제어분야에서의 PC 활용이 가속화되면서 PC 기반의 분산제어시스템이 등장하였고, 전력연구원에서는 화력발전소의 국산개발 배연탈황설비 제어시스템에 PC 기반 분산제어시스템을 도입하여 운용하고 있다. 이러한 PC 기반 분산제어시스템의 활용으로 하위구조에 다양한 종류의 입출력시스템을 선택 가능하게 되었고 시스템 구축에 대한 독자적인 방법을 채택할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 국산개발 배연탈황설비에 적용된 PC 기반 분산제어시스템의 전반적인 구성을 살펴보고 제어프로세서인 현장제어유닛과 하위 입출력시스템의 하드웨어 구조, 상호간 통신 구조 및 시스템 이중화구조에 대하여 기술하고자 한다. 또한 입출력시스템 간의 인터페이스 방법과 입출력 모듈 종류에 따른 현장기기의 활용방법에 대하여 알아보고 향후 PC 기반 분산제어시스템의 입출력시스템 구축 시 고려하여야 할 사항들에 대하여 기술하고자 한다.

• ICROS
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• v.2 no.1
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• pp.93-100
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• 1996

본 논문에서는 증류탑 제어 구조의 선택과 선택된 조작변수를 이용한 조성제어 전략에 대하여 고찰해 보았다. 제어구조 설계시 증류탑의 양끝에서 물질 수지와 에너지 수지제어를 조합해 주는 두 파라미터에 의해, 예상되어지는 제어구조를 동적 구조 변환 기법을 사용하여 쉽게 분석할 수 있으며, Combined balance 방법으로부터 시작하여, 증류탑에 대한 3가지의 새로운 방법을 소개하였다. 제어구조를 결정하는데 ITAE와 같은 닫힌 루프 성능지표에 기초한 최적 combined balance 구조는 multiloop dual 조성 제어에 대해 다른 구조보다 뛰어난 성능을 보이고 있다. 이 방법은 새로운 증류탑의 제어구조를 설계할 때나, 기존의 증류탑 성능을 향상시키는 데에 사용할 수 있다. 이상과 같이 제어구조가 결정된 후 사용할 수 있는 여러 가지 제어전략을 소개하였다. 제어전략의 선택은 사용자의 목적에 따라 적절한 것을 선택하면 되는데, 대부분의 경우는 적당한 제어구조를 Combined balance 구조로서 결정하게 되면 간단한 형태의 전통적 제어기를 사용해도 무방하며 제어구조의 선택이 선행되지 않으면 MPC와 같은 고급 제어전략을 사용하여 상호작용 등에 의하여 생기는 문제를 해결하는 것이 바람직하다.

• Review of KIISC
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• v.19 no.5
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• pp.60-67
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• 2009

본 논문에서는 산업제어시스템 보안을 위한 네트워크 설계 및 구조에 대하여 살펴보고자 한다. 산업제어시스템을 위한 네트워크 구조 설계에서, 통상적으로 제어 네트워크를 사내 망과 분리하는 것이 권고된다. 그러나 산업제어시스템과 사내망의 연결이 필요한 실제 상황이 발생할 수 있다. 만약 이런 연결이 이루어진다면, 심각한 보안 위험을 유발하기 때문에 설계 및 구현에서 주의가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 산업제어시스템 보안을 위한 네트워크 설계 원칙 및 네트워크 구조와 방화벽의 사용, DMZ의 생성, 효과적인 보안 정책을 갖춘 침입탐지 능력, 훈련 프로그램과 사고 대응 메커니즘을 포함하는 심층-방어 보안 구조에 대하여 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2001.12a
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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.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.15 no.2
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• pp.1-9
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• 2011

An optimal design method for a structural control system considering load variations due to their uncertain characteristics is studied in this paper. The conventional design problem for a control system generally deals with the optimization problem of a structural control system and interaction between the structure and the control device. This study deals with the optimization problem of a load-structure-control system and the more complicated interactions with each other. The problem of finding the load that maximizes the structural responses and the structural control system that minimizes the responses simultaneously is formulated as the min-max problem. In order to effectively obtain the optimal design variables, a co-evolutionary algorithm is adopted and, as a result, an optimal design procedure for the linear structural control system with uncertain dynamic characteristics is proposed. The example design and simulated results of an earthquake excited structure validates the proposed method.

• ICROS
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• v.4 no.1
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• pp.28-32
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• 1998

본 글에서는 실시간 분산처리 제어기를 위한 시뮬레이터의 구조를 제시한다. 분산처리 환경에서 각각의 노드 간에 비주기적으로 발생하는 메시지와 주기적으로 발생하는 데이터의 교환을 위한 통신 구조와 가상머신을 이용한 객체지향형 시뮬레이터 구조를 제시하고자 한다. 그리고 제안된 구조의 소프트웨어를 이용하여 PID 제어기를 설계하는 예제를 보여준다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.2
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• pp.249-264
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• 2001

빌딩골조 구조물의 구조설계는 시스템, 서브시스템, 기본 부재의 여러 설계 단계에 걸쳐서 복잡하게 진행된다. 여러 가지 설계 대안들을 고려하고 비교하여 선택하는 작업을 설계과정에서 행하게 되고, 최종적으로 한 가지의 구조시스템과 이와 관련한 서브시스템 및 기본 부재들을 결정해야 한다. 빌딩골조 구조물을 위한 컴퓨터 통합시스템을 구축하기 위해서는 이러한 설계과정을 정형화하여 표현하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 시스템, 서브시스템, 기본 부재 단계에서의 설계과정을 표현하기 위한 개체형 통합설계모델의 프로세스 개체들을 소개한 후에 각각의 프로세스개체 내의 설계흐름을 기술하였고, 세 가지 설계 단계에 걸쳐 있는 많은 프로세스 개체간의 설계흐름을 제어를 하기 위한 개념을 설명하고 있다. 프로세스 개체간의 제어는 어떠한 개체내의 프로세스가 끝났는가를 파악하여 구조설계를 완료하는데 필요한 모든 개체의 프로세스가 끝났는가를 확인하기 위함이다. 이러한 프로세스 제어의 개념은 빌딩골조의 구조물을 위한 컴퓨터 통합시스템의 개발에 이용될 수 있다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.2
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• pp.99-108
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• 2000

구조물의 능동제어 시스템에서 제어기 설계에 사용되는 구조계의 모델과 실구조계의 차이는 시스템의 성능저하 및 불안정성을 유발할 수 있다 이연구에서는 무시된 고차모우드와 같이 주파수영역에서 표현되는 비구조적 불확실성에 대하여 시스템의 안정성을 보장하도록 강인성을 가지는 LQG/LTR제어이론을 사용하여 구조물의 지진응답제어에 효과적으로 사용할 수 있는 제어기 설계방법을 제시한다 특히 고층건물이나 교탑과 같은 구조물의 지진응답 제어에 적용할 수 있도록 각층의 절대 가속도를 측정변수로 층간상대변위를 제어변수로 설정하여 최적제어기를 구성한다 El Centro 지진압력을 받는 6자유도 전단빌딩모델에 대하여 제어기를 설계하거 수치모사를 수행하여 제시한 제어기가 안정도-강인성을 가지고 지진응답제어에 효과적임을 보인다.