This paper presents design of the quantitative feedback control system of the three axes hydraulic road simulator with respect to the dummy wheel for uncertain multiple input-output(MIMO) feedback systems. This simulator has the uncertain parameters such as fluid compressibility, fluid leakage, electrical servo components and nonlinear mechanical connections. This works have reproduced the random input signal to implement the real road vibration's data in the lab. The replaced $m^2$ MISO equivalent control systems satisfied the design specifications of the original $m^*m$ MIMO control system and developed the mathematical method using quantitative feedback theory based on schauder's fixed point theorem. This control system illustrates a tracking performance of the closed-loop controller with low order transfer function G(s) and pre-filter F(s) having the minimum bandwidth for parameters of uncertain plant. The efficacy of the designed controller is verified through the dynamic simulation with combined hydraulic model and Adams simulator model. The Matlab simulation results to connect with Adams simulator model show that the proposed control technique works well under uncertain hydraulic plant system. The designed control system has satisfied robust performance with stability bounds, tracking bounds and disturbance. The Hydraulic road simulator consists of the specimen, hydraulic pump, servo valve, hydraulic actuator and its control equipments
본 논문에서는 감음신경성 난청자의 비선형적으로 변하는 가청 한계값을 보상하는 청력보정회로를 제안한다. 제안된 청력 보정 회로는 주파수 대역에서 직접 보상하기 위해 FFT와 IFFT 프로세서를 사용하고, 회로크기를 줄이기 위해 입력신호 크기 제어 방식을 사용한다. 제안된 청력보정 회로는 기존의 FIR필터 구조가 적용된 청력보정 회로보다 다중밴드 이득 보정이 가능하기 때문에 주파수 보정능력이 감음신경성 난청자에 대해 약 $15\%$이상 향상된 결과를 나타낸다. 입력신호 제어방식 적용으로 입출력 비트가 제한되지 않은 프로세서보다 하드웨어 크기는 $65\%$ 감소된다.
본 논문은 초소형 센서노드(이하 노드)에서 인터럽트 처리와 데이터 전송에 대한 지연에 대한 문제들을 해결하기 위해 Micro Real-Time Control System (MRTCS)을 제안한다. MRTCS은 제어노드와 Controller Area Network (CAN) 기반의 노드로 구성되어졌다. 제어노드는 소형 마이크로 제어기 (sMCU)에 Real-Time Operating System (RTOS)를 내장하여 설계하였다. 노드들은 sMCU 없는 CAN 기반의 디바이스이며, 다중 디지털 입출력과 CAN 제어기를 가지고 있다. 소형 실시간 시스템 설계를 위해, 오픈소스인 OCTAVE v3.6.4를 이용하여 시스템 성능에 대한 모의실험을 실시하였다. 모의실험을 통해 제안된 설계 기법을 이용할 경우 인터럽트 처리와 데이터 전송에 대한 지연이 감소하여 시스템 성능이 증가함을 알 수 있었다. MRTCS이 다양한 실시간 제어 시스템에 적용 가능함을 검증하였다.
본 논문은 사용자와 수신 안테나가 매우 많은 상향링크 다중사용자 랜덤액세스 네트워크에서 기존의 압축센싱 기반 병렬 직교매칭퍼슛(prallel orthogonal matching pursuit, POMP)기법을 개선한 랜덤액세스를 위한 POMP 사용자 검출 기법을 제안한다. 일반적으로 다중사용자 랜덤액세스 환경에서는 기지국으로부터 자원을 할당 받은 사용자가 신호를 전송하는 것이 아니라 전송할 데이터를 가진 사용자는 기지국으로부터 어떠한 제어 없이 신호를 전송하기 때문에 활성화된 사용자의 수를 수신단에서 정확하게 아는 것은 어렵다. 따라서 본 논문에서는 이러한 환경에서 기존의 병렬 직교매칭퍼슛기법을 수정하여 활성화된 사용자 검출 기법을 새롭게 제안하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 분석한다. 랜덤 액세스 네트워크에서 제안된 POMP 기법이 기존의 OMP방식보다 활성화된 사용자가 약 2%~8% 더 많은 환경에서도 정확하게 사용자를 검출 하는 것을 확인하였다.
반복 학습 제어에서 수렴 조건은 수렴 속도와 잔존 오차와 같은 성능을 결정한다. 따라서, 덜 신중한 수렴 조건을 구할 수 있다면, 그 성능은 향상될 것이고 사용 적합한 학습 제어기의 수는 증가된다. 주파수 영역에서, 연속적인 오차들간의 전달 함수의 $H_{\infty}$ 놈(norm)을 학습 시스템의 수렴성을 조사하기 위해 사용해왔다. 그러나, $H_{\infty}$ 놈을 바탕으로 한 수렴 조건이 단조 수렴성에 대하여 명확한 특성을 가진다하더라도, 특히, 다중 입출력 시스템에서 몇 가지 단점을 가진다. 본 논문에서 는 수렴 조건과 수렴의 단조성간의 관계를 밝힌다. 또한 주파수 영역에서 기존의 수렴 조건을 대신할 수 있는 수정된 수렴 조건을 주파수 영역 리아프노프(Lyapunov) 방정식을 이용하여 구한다.
The magnetic bearing systems are intrinsically unstable, and need the feedback control of electromagnetic forces with measured displacements. So the controller design plays an important role in constructing high performance magnetic bearing system. In case of magnetic bearing systems, the order of identified model is high because of unknown dynamics included in closed loop systems - such as sensor dynamics, actuator dynamics-and non-linearity of magnetic bearings itself. "Identification for control" - joint optimization of system identification and controller design- is proposed to get the limited-order model which is suited for the design of high-performance controller. We applied the joint identification/controller design scheme to MIMO rigid rotor system supported by magnetic bearings. Firs, we designed controller of a nonlinear simulation model of MIMO magnetic bearing system with this scheme and proved its feasibility. Then, we performed experiments on MIMO rigid rotor system supported by magnetic bearings, and the performance of closed-loop system is improved gradually during the iteration.
본 논문은 MPEG-2 AAC 멀티채널 오디오 및 MPEG-4 오디오의 다중객체 부호화를 위한 DSP 시스템의 설계 및 구현에 관하여 기술한다. DSP로서는 TI 사의 최근 제품인 고성능의 TMS320C6701 (이하 6701로 함) 2개를 사용하였고, DSP 보드는 PC에 장착하여 프로그램을 다운로드하고 시스템을 제어할 수 있게 하기 위하여 PCI 인터페이스를 함께 구현하였으며, 부호화기 및 복화기로서 함께 사용할 수 있는 구조로서 설계하였다. 또한 멀티채널 오디오를 디지털 신호로 변환하고 다중화하여 직렬신호로서 입력하고, 다시 역으로 출력하기 위한 시스템을 별도로 외부에 구현하였으며, 접속 인터페이스로서 ADI (Alesys Digital audio Interface)론 사용하여, ADI 인터페이스를 지원하는 멀티채널오디오 장비론 입출력 시스템으로 사용할 수 있도록 하였다. 현재의 결과로서는 MPEG-2 AAC 4채널 오디오를 2개의 DSP를 사용하여 실시간으로 안정되게 부호화 할 수 있으며, 1개의 DSP로도 8채널까지의 복호화가 가능함을 확인하였다.
본 논문에서는 미국의 ATSC방식의 HDTV 방송시스템과 호환되는 HD급 3DTV 카메라 및 3DTV 수신기의 개발에 관해 소개한다. 개발된 3DTV 카메라는 양안식 구조를 가지며 좌우 두 줌 렌즈간 연동제어 및 주시각 조절 기능을 가지고 있고, 수동 주시각 조절 및 독립된 입체영상 전송에서 발생하는 동기문제 해소를 위해 좌우 영상을 단일 채널의 영상으로 다중화하는 기능을 가지고 있다. 또한, 개발된 HD급 3DTV 수신기는 HDTV 신호의 수신, 복조, 디코딩 기능과 3DTV 역다중화 기능을 수행하며 아날로그 및 디지털의 다양한 입출력 인터페이스를 가진다. 개발된 HD급 3DTV 카메라 및 수신기는 2002 월드컵 3DTV 방송중계 시범서비스 시 경기장에서 실시간으로 촬영하고 전송된 3D 영상을 복원하는데 성공함으로써 그 기능을 검증하였다. HD급 3DTV 카메라 및 수신기는 방송 산업뿐만 아니라 컴퓨터 그래픽스 및 네트워크 기술과의 결합에 의해 3D 영화, 3D 게임, 3D 영상처리 및 원격제어 등에 활용될 수 있을 것으로 보인다.
천체관측용 고효율 CCD 카메라 시스템과 제어소프트웨어의 독자 개발의 시도로, 우리는 범용 CCD 카메라 시스템을 제작하고, 이를 Linux 운영체제 기반의 PC에서 병렬포트를 이용하여 제어하는 소프트웨어를 개발 완료하였다. 이 소프트웨어는 우리가 개발한 카메라에 장착될 수 있는 KAF-0401E($768\;{\times}\;512$), KAF-1602E($1536\;{\times}\;1024$), KAF-3200E($2184\;{\times}\;1472$) 등 세 가지 모델의 CCD 칩에 대해 모두 사용될 수 있다. 제작된 CCD 카메라를 효율적으로 제어하기 위하여, 개발된 소프트웨어는 CCD를 제어하는 부분과 온도와 셔터를 제어하는 부분의 두가지 구성으로 되어 있다. 이 중, 온도와 셔터의 제어는 CCD 동작과 무관하게 작동될 수 있도록 독립적인 프로세스로 작동되며, 관측 시에는 Linux의 다중 프로세스를 제어하는 소프트웨어를 통하여 통합 제어된다. 개발된 소프트웨어는 CCD 카메라를 수동 혹은 자동으로 구동할 수 있으며, 전천을 탐사하는 자동관측 시스템의 기상 모니터나 일반 천체관측 등에 범용으로 사용할 수 있을 것이다. 시험 결과, KAF-0401E, KAF-1602E, KAF-3200E, 각각의 CCD에 대하여 약 15초, 64초, 134초 정도의 영상 읽기 시간이 소요되었으며, 이는 병렬포트 전송속도의 한계로 인한 것이다. 따라서 보다 넓은 수광영역을 가진 CCD를 사용하기 위해서는 입출력 속도를 높일 필요가 있으며, 이를 위하여 USB 포트를 이용한 제어를 고려하고 있다.
초기 전자악기를 만드는 사람들은 자신들이 직접 만든 터치 장치를 사운드 조절에 이용하였다. 1982년에 첫 멀티터치 시스템이 등장하면서 21세기 초까지 관련된 많은 연구가 진행되어 멀티터치 시스템의 성능은 빠른 속도로 향상되었다. 이러한 성능 향상에도 불구하고 멀티터치 인터페이스의 대중화의 길은 요원해 보였다. 그러나 2007년 애플의 아이폰을 시작으로 멀티터치 인터페이스는 큰 인기를 끌게 되었고 스마트폰을 통해서 대중들이 멀티터치 인터 페이스의 특징을 보다 쉽게 체험 할 수 있게 되었다. 이러한 흐름 속에서 멀티터치 인터페이스는 자연스럽게 사람들의 주목을 받으며 다양한 가능성을 보이고 있지만 관련 콘텐츠의 부재와 개발 인프라의 부족으로 인해 대중화의 길로 다가서기에는 여전히 부족한 현실이다. 본 논문에서는 현재의 멀티터치 인터페이스의 문제점을 지적하고 멀티터치 인터페이스 시장의 활성화와 멀티 터치 관련 콘텐츠 제작자를 위한 범용 멀티터치 인터랙션 시스템을 제안한다. 실험을 통해 제안한 시스템의 효율성을 입증하고 나아가 멀티터치 콘텐츠 시장이 발전할 수 있는 방안을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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