• 제목/요약/키워드: 기계제어 데이터

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회전기계 계통을 가동시키는 직류전동기를 위한 데드비트제어기 설계 (Design of Deadbeat Controller for DC Motor Driving a Rotational Mechanical System)

  • 이흥재;송자윤
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.31-36
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    • 2000
  • 본 논문에서는 적분제어기와 전차수 상태관측기로 구성되는 데드비트제어기의 설계방법을 제안하고, 기어를 포함한 직류전동기로 가동되는 회전계통 플랜트에 적용하였다. 샘플링된 연속 데이터 프로세스의 제어시스템은 샘플링사이에 리플이 없음을 보장하지 않지만, 제안된 데드비트제어시스템의 응답은 MATLAB시뮬레이션을 통한 사례연구의 결과, 상태귀환형 최적제어나 출력귀환형 제어시스템응답 등에 비하여 정정시간이 훨씬 빠름을 나타내었다. 또한 플랜트가 연속시스템이므로 시뮬레이션의 정확도를 기하기 위하여 영차홀드를 제어입력측에 삽입하여 실행하였고, 그 결과 주어진 샘플링주기 후에 오차와 리플이 없는 안정상태에 이르는 것을 보여 주었다.

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기계학습 기법을 이용한 CNC 공구 마모도 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of CNC Tool Wear Using Machine Learning Technique)

  • 이강배;박성호;성상하;박도명
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권11호
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    • pp.15-21
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    • 2019
  • 4차 산업혁명이 주목받고 있다. 특히 스마트 팩토리는 제조 분야에서 그 필요성이 강조되고 있다. 현재 제조 분야에서 CNC(Computerized Numeric Controller: 컴퓨터 수치 제어)에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 국내에서는 CNC 설비에 음향 센서, 진동 센서 등 여러 가지 센서를 부착하여 소음, 진동 등 설비 관련 데이터를 수집하는 방안에 관한 연구가 존재한다. 본 연구는 CNC 머신에서 발생하는 데이터를 중심으로 머신러닝 기법을 활용하여 설비 가동 조건이 공구 마모도에 미치는 영향을 분석한다. CNC 설비에서 발생하는 X축, Y축, Z축의 힘, 이동 속도 등 다양한 데이터를 수집한다. 데이터 탐색 기법을 통해 데이터의 특성 및 분포를 분석하였다. 데이터를 RF(Random Forest), XGB(Extreme Gradient Boost), SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 CNC 설비 가동 조건이 공구 마모도에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구의 결과는 CNC 설비 가동에서 최적의 조건을 찾고, 이를 바탕으로 품질 향상 및 기계 손상을 예방하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

화면 응시 제어를 위한 유한 상태 기계 설계 (A Design of the Finite State Machine to Control User's Gaze on a Screen)

  • 문봉희
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.127-134
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    • 2011
  • 화면을 모니터링하고 있는 시스템에서 사용자가 시선을 화면에 집중하고 있는가를 판단하고 제어할 수 있는 유한 상태 기계를 설계 및 구현하였다. 유한 상태 기계는 화면을 응시하고 있는 눈동자의 상황에 대한 집합과 화면에 집중하고 있는 상태의 집합을 이를 기반으로 구성되었다. 특히 상태 집합을 3종류-주요 상태, 예비 상태, 잠재 상태로 분류하였다. 이전의 상황과 현재의 상황을 연계하여 현 상태를 판단하는 상황 이력을 이용함으로써 판단의 정확도를 높였다. 이 유한 상태 기계에 대하여, 기존의 눈동자 검출 방법에서 얻은 눈동자 위치 데이터를 이용하여 시뮬레이터를 구현하고 작동과정의 모니터링을 통하여 검증하였다. 실제 눈동자의 이미지를 바탕으로 실험한 결과로 상황 이력을 이용한 판정은 현재의 응시 상태가 1회성 또는 장기적인 상태인가를 판단할 수 있는 장점을 보였다.

승용 디젤 엔진의 실린더 차이 압력을 이용한 IMEP 추정 및 제어 알고리즘 개발 (Development of IMEP Estimation and Control Algorithm Using In-Cylinder Difference Pressure for Passenger Diesel Engines)

  • 정재성;오승석;박인석;선우명호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권9호
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    • pp.915-921
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    • 2012
  • 이 연구에서는 실린더 압력과 모터링 압력의 차이인 차이 압력(difference pressure)을 이용하여 IMEP를 추정하는 방법을 제안하고, 추정된 IMEP를 $IMEP_{diff}$로 정의하였다. $IMEP_{diff}$는 차이 압력이 연소 시작 시점에서 연소 종료 시점까지만 존재하는 압력이라는 사실에 기반하여 이론적인 IMEP 계산식의 연산 구간을 최적화한 것으로 IMEP와 비교 시 $R^2$ 0.9955의 높은 선형관계를 보였다. 또한 이론적인 IMEP 계산 방법과 비교하여 21 %의 실린더 압력 데이터 및 31 %의 계산량만으로 IMEP 획득이 가능하여 실시간 제어에 용이하다. $IMEP_{diff}$ 추정 및 제어 성능은 엔진 실험을 통하여 검증하였으며, $IMEP_{diff}$ 제어를 통하여 실린더 간 토크 편차 감소를 확인하였다.

스마트 팩토리에서 그리드 분류 시스템의 협력적 다중 에이전트 강화 학습 기반 행동 제어 (Cooperative Multi-Agent Reinforcement Learning-Based Behavior Control of Grid Sortation Systems in Smart Factory)

  • 최호빈;김주봉;황규영;김귀훈;홍용근;한연희
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제9권8호
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    • pp.171-180
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    • 2020
  • 스마트 팩토리는 설계, 개발, 제조 및 유통 등 생산과정 전반이 디지털 자동화 솔루션으로 이루어져 있으며, 내부 설비와 기계에 사물인터넷(IoT)을 설치해 공정 데이터를 실시간으로 수집하고 이를 분석해 스스로 제어할 수 있게 하는 지능형 공장이다. 스마트 팩토리의 장비들은 게임과 같이 가상의 캐릭터가 하나의 객체 단위로 구동되는 것이 아니라 수많은 하드웨어가 물리적으로 조합되어 연동한다. 즉, 특정한 공동의 목표를 위해 다수의 장치가 개별적인 행동을 동시다발적으로 수행해야 한다. 공정 데이터를 실시간으로 수집할 수 있는 스마트 팩토리의 장점을 활용하여, 일반적인 기계 학습이 아닌 강화 학습을 사용하면 미리 요구되는 훈련 데이터 없이 행동 제어를 할 수 있다. 하지만, 현실 세계에서는 물리적 마모, 시간적 문제 등으로 인해 수천만 번 이상의 반복 학습이 불가능하다. 따라서, 본 논문에서는 시뮬레이터를 활용해 스마트 팩토리 분야에서 복잡한 환경 중 하나인 이송 설비에 초점을 둔 그리드 분류 시스템을 개발하고 협력적 다중 에이전트 기반의 강화 학습을 설계하여 효율적인 행동 제어가 가능함을 입증한다.

비전 이미지 프로세싱을 이용한 외관검사가 가능한 기계시스템 및 비전 알고리즘 개발 (Development of the Mechenical System and Vision Algorithm for the External Appearance Test Using Vision Image Processing)

  • 김영춘;김영만;김성길;김홍배;조문택
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.202-208
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    • 2016
  • 본 논문에서는 저가의 카메라를 활용하여 육안 검사로 해왔던 c-tray와 관련된 불량을 비전 이미지 기술을 활용하여 자동으로 검사하였으며, 4대 검사항목인 트레이내 디바이스 겹침, 트레이 휨, 트레이 적재수량, 트레이내 디바이스 포켓 이탈 등 불량유형을 define 및 검출하는 알고리즘을 개발하였다. 따라서, 개발한 헨들링 시스템으로 인해 c-tray의 스택이나 기타 포장 공정에서의 수량 확인 공정 등에 확대 적용이 가능하였다. 그리고 제어를 활용한 비전 이미지를 처리하고 사용자 gui를 처리하는 제어프로그램과 스캔 속도에 맞춰 최적의 검사 이미지를 확보할 수 있는 기계 작동제어 프로그램을 개발하여 비전 데이터 처리와 이미지 획득이 가능한 기계 시스템을 설계하였다.

PLC 고장허용에 대한 이중화 시스템 연구 (A Study on Redundancy System for Fault Tolerance of PLC)

  • 이석용;이홍규
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.47-52
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    • 2000
  • 이중화 PLC 제어시스템은 높은 유용성과 고장허용을 목표로 사용되고 2채널(1-out-of-Z) 구조로 동기화된 마스터, 스탠바이 시스템으로 PLC의 고장허용 제어를 실현함으로써 기계, 플랜트의 연속운전을 실현하며 데이터 링 크는 마스터와 스탠바이 제어기로 연결되어 있다. 고장허용 제어시스템은 전체 제어시스템에서 최소한의 고장으로 손실을 감소시키고 고장발생시 공정의 연속적인 운전과 시스템의 중단없이 수리 및 점검올 가능하게 하여 생산손실을 최소화하며 전체 시스템에 대하여 신뢰도를 향상시키는것이다.

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차량 네트워크를 이용한 자동 주차브레이크 시스템 구현 (A Study on the Implementation of Automatic parking brake system using In-Vehicle network)

  • 문용선;문창현;이명복;정철호;최형윤
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.733-739
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    • 2004
  • 최근 차량의 안전에 관한 기술은 전자 및 제어분야의 기술이 접목되어 능동 안전 시스템이 개발되고 있다. ABC(Active Body Control), ABS(Antilock Brake System), ACC(Adaptive Cruise Control) 기술이 대표적이라 할 수 있다. 이러한 기술은 전자 제어 장치를 기반으로 하고 있으며, 차량 네트워크로 데이터를 실시간으로 공유한다. 따라서 본 논문에서는 기계식으로 구성되어 수동으로 작동되는 주차 브레이크 장치를 차량용 네트워크인 CAN를 이용하여 자동으로 작동될 수 있도록 제어 알고리즘 구현과 응용 어플리케이션을 구현한다. 또한 구현되는 제어시스템을 통해 기존의 차량내 전자제어시스템과 통합 운영할 수 있는 가능성을 확인한다.

제한된 모션 센서와 애니메이션 데이터를 이용한 캐릭터 동작 제어 (Character Motion Control by Using Limited Sensors and Animation Data)

  • 배태성;이은지;김하은;박민지;최명걸
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.85-92
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    • 2019
  • 디지털 스토리텔링에 등장하는 3차원 가상 캐릭터에는 외형뿐만 아니라 자세나 동작에서도 캐릭터의 개성이 반영된 고유의 스타일이 부여된다. 그러나 사용자가 웨어러블 동작센서를 사용하여 직접 캐릭터의 신체 동작을 제어하는 경우 캐릭터 고유의 스타일이 무시될 수 있다. 본 연구에서는 가상 캐릭터를 위해 제작된 소량의 애니메이션 데이터만을 이용하는 검색 기반 캐릭터 동작 제어 기술을 사용하여 캐릭터 고유의 스타일을 유지하는 기술을 제시한다. 대량의 학습 데이터를 필요로하는 기계학습법을 피하는 대신 소량의 애니메이션 데이터로부터 사용자의 자세와 유사한 캐릭터 자세를 직접 검색하여 사용하는 기술을 제안한다. 제시된 방법을 검증하기 위해 전문가에 의해 제작된 가상현실 게임용 캐릭터 모델과 애니메이션 데이터를 사용하여 실험하였다. 평범한 사람의 모션캡쳐 데이터를 사용했을 때와의 결과를 비교하여 캐릭터 스타일이 보존됨을 증명하였다. 또한 동작센서의 개수를 달리한 실험을 통해 제시된 방법의 확장성을 증명하였다.

복사-메커니즘과 추론 단계의 페널티를 이용한 Copy-Transformer 기반 문서 생성 요약 (Copy-Transformer model using Copy-Mechanism and Inference Penalty for Document Abstractive Summarization)

  • 전동현;강인호
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2019년도 제31회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.301-306
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    • 2019
  • 문서 생성 요약은 최근 딥러닝을 이용한 end-to-end 시스템을 통해 유망한 결과들을 보여주고 있어 연구가 활발히 진행되고 있는 자연어 처리 분야 중 하나이다. 하지만 문서 생성 요약 모델을 구성하기 위해서는 대량의 본문과 요약문 쌍의 데이터 셋이 필요한데, 이를 구축하기가 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 정교한 뉴스 기사 요약 데이터 셋을 기계적으로 구축하는 방법을 제안한다. 또한 딥러닝 기반의 생성 요약은 입력 문서와 다른 정보를 생성하거나, 또는 같은 단어를 반복하여 생성하는 문제점들이 존재한다. 이를 해결하기 위해 요약문을 생성할 때 입력 문서의 내용을 인용하는 복사-메커니즘과, 추론 단계에서 단어 반복을 직접적으로 제어하는 페널티를 사용하면 상대적으로 안정적인 문장이 생성될 수 있다. 그리고 Transformer 모델은 순환 신경망 모델보다 요약문 생성 과정에서 시퀀스 길이가 긴 본문의 정보를 적절히 인코딩하여 줄 수 있는 모델이다. 따라서 본 논문에서는 복사-메커니즘과 추론 단계의 페널티를 이용한 Copy-Transformer 모델을 한국어 문서 생성 요약 데이터에 적용하였다. 네이버 지식iN 질문 요약 데이터 셋과 뉴스 기사 요약 데이터 셋 상에서 실험한 결과, 제안한 모델을 이용한 생성 요약이 비교 모델들 대비 가장 좋은 성능을 보이고 양질의 요약을 생성하는 것을 확인하였다.

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