• 제목/요약/키워드: 모델에 기초한 적응 제어

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ASM No. 2 간략화 모델에 기초한 인산염의 제어 및 인섭취 제한현상에 대한 고찰 (Control of Wastewater Treatment Removing Phosphate Based on ASM No. 2 Simplified Model and Investigation of Luxury Uptake Limitation)

  • 김신걸;최인수;구자용
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.181-189
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    • 2008
  • 인은 자연계에서 부영양화 현상을 일으키는 주요한 인자로서 하수중의 인은 주로 인축적 미생물의 과잉섭취에 의해 제거된다. 이 연구의 목적은 인을 처리하는 하수처리공정을 제어하는 것이다. 이를 위해서 본 연구에서는 두가지의 제어방법을 응용하였으며 이 방법은 최적제어(Optimal control)와 적응제어(Adaptive control)이다. 우선 최적제어는 유입수중의 인농도를 측정한 이후에 간략화된 ASM No. 2 모델을 이용하여 유출수중의 인농도가 1.0 mg/L가 되는 포기시간을 산정하고 이 산정된 포기시간에 따라 반응조를 제어함으로써 이루어진다. 그런데 실제 반응조를 최적제어로 한 경우에도 실제 유출수중의 인농도는 1.0 mg/L가 되지 않는 경우가 발생한다. 이 때에는 적응제어로서 목표로 한 1.0 mg/L를 벗어난 만큼 목표농도를 변화시켜 주며 제어를 실시하였다. 약 한달간의 제어결과 유출수중의 인농도는 0.2$\sim$3.2 mg/L이었으며 평균은 1.0 mg/L로서 만족스러웠다. 연구수행중 하수처리공정에서 두 번에 걸쳐 인섭취가 제한되는 현상이 발생하였다. 이에 대한 원인을 규명한 결과 원인은 암모니아의 부족과 과다한 포기가 원인인 것으로 나타났다.

소뇌모델 선형조합 신경망의 구조 및 학습기능 연구(I) -분석 및 학습 알고리즘 개발- (On Learning and Structure of Cerebellum Model Linear Associator Network(I) -Analysis & Development of Learning Algorithm-)

  • 황헌;백풍기
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제15권3호
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    • pp.186-198
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    • 1990
  • 인간 소뇌의 구조와 기능을 간략하게 수학적으로 모델링하여 입력에 따른 시스템의 적정 출력을 학습에 의한 적응 제어 방식으로 추출해 내는 소뇌모델 대수제어기(CMAC : Cerebellar Model Arithmetic Controller)가 제안되었다. 본 논문에서는 연구개발된 기존 신경회로망과의 비교 분석에 의거하여, 소뇌모델 대수제어기 대신 네트의 특성에 따라 소뇌모델 선형조합 신경망(CMLAN : Cerebellum Model Linear Associator Network)이라 하였다. 소뇌모델 선형조합 신경망은 시스템의 제어 함수치를 결정하는 데 있어, 기존의 제어방식이 시스템의 모델링을 기초로 하여 알고리즘에 의한 수치해석적 또는 분석적 기법으로 모델 해를 산출하는 것과 달리, 학습을 통하여 저장되는 분산기억 소자들의 함수치를 선형적으로 조합함으로써 시스템의 입출력을 결정한다. 분산기억 소자로의 함수치 산정 및 저장은 소뇌모델 선형조합 신경망이 갖는 고유의 구조적 상태공간 매핑(State Space Mapping)과 델타규칙(Delta Rule)에 의거한 시스템의 입출력 상태함수의 학습으로써 수행된다. 본 논문을 통하여 소뇌모델 선형조합신경망의 구조적 특성, 학습 성질과 상태공간 설정 및 시스템의 수렴성을 규명하였다. 또한 기존의 최대 편차수정 학습 알고리즘이 갖는 비능률성 및 적용 제한성을 극복한 효율적 학습 알고리즘들을 제시하였다. 언급한 신경망의 특성 및 제안된 학습 알고리즘들의 능률성을 다양한 학습이득(Learning Gain)하에서 비선형 함수를 컴퓨터로 모의 시험하여 예시하였다.

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이동형 차량용 무인사격시스템의 외란 제거 및 자세 제어 (Disturbance Rejection and Attitude Control of the Unmanned Firing System of the Mobile Vehicle)

  • 장유신;계중읍
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권3호
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    • pp.64-69
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    • 2007
  • 시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응되며, 이러한 시스템은 운용환경 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 제거해야 요구하는 위치 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 외란에 의한 로봇의 자세 제어는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학적 특성을 알아야 하며, 구현하기가 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하여 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 등에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 PMSM 모터 모델 시뮬링크 블록을 구성하여 외란 관측기 제어 알고리즘을 모터 실험 시스템에 적용함으로써 타당성을 검증하고 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.

항만효율향상을 위한 컨테이너 크레인의 강인한 제어기 설계 (Robust Controller Design of Container Cranes for Improving the Stevedoring Efficiency in Port)

  • 이영재;이윤형;소명옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.531-536
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    • 2007
  • 비선형 시스템의 제어를 위해서 일반적으로 사용하는 하나의 동작점에서 얻은 선형모델에 기초한 제어기는 여러 가지 선형제어기법을 응용할 수 있다는 장점이 있지만 파라미터 변동에 대해 적절히 대처하지 못하는 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 제어대상의 시스템 파라미터가 변동하는 경우에도 제어기가 적응적으로 작동하기 위한 방법으로 보간-LQ 제어기법을 제안한다. 보간-LQ 제어기는 다수개의 서브-LQ 제어기를 설계하고, 이들의 이득을 다시 보간하는 방법을 사용하기 때문에 파라미터 변동에 따라 제어기의 이득이 지속적으로 조정되는 제어기이다. 제안한 방법은 파라미터 변동이 존재하는 컨테이너 크레인 시스템에 적용하여 유효성을 살펴본다.

네트워크의 대역폭 응답특성 모델링 및 이를 이용한 트래픽 제어 시스템의 시뮬레이션 (The Modeling for Response Characteristics of Bandwidth and the Simulation of Traffic Control System)

  • 박종진;박상진;허의남;노민기;문영성
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (중)
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    • pp.1297-1300
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    • 2002
  • 본 연구에서는 네트워크에서 QoS를 지원하기 위해 사전에 검토할 수 있는 성능 예측을 위한 시스템을 개발하기 위해서 네트워크의 대역폭 응답 특성을 연구하여 동적인 모델로 구성한다. 그리고 이를 이용하여 네트워크의 환경변화에 따라 적응적인 트래픽 피드백 제어 시스템을 네트워크에 적용하여 시뮬레이션을 수행한 후 모델의 타당성을 검토하고 실제 피드백 제어 시스템을 구성하기 위한 기초 자료를 제공한다.

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모델 기준 적응 시스템(MRAS) 부하 토크 관측기를 이용한 유도 전동기의 속도 제어 (Induction Motor Speed Controlf MRAS-Based Load-Torque Observer)

  • 조문택;이충식;이세훈
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.119-123
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    • 2007
  • 본 논문은 유도전동기의 센서리스 속도제어기에 대한 연구이다. 유도전동기의 속도의 제어방법은 자속추정을 위한 기준모델로써 부하-토크 관측기를 이용한 MRAS(Model Reference Adaptive System)를 기초로 하였으며, 전형적인 MRAS 제어기 특성의 속도응답은 부하 토크 외란의 변화에 영향을 미친다. 따라서 제안된 시스템에서의 부하-토크 관측기를 사용한 속도제어 특성은 부하 토크 외란에 의한 영향을 받지 않는다. 이러한 제어 알고리즘을 MATLAB의 SIMULINK를 통해 전체 시스템을 모델링하여 시뮬레이션 한 결과는 유도 전동기의 다양한 부하 구동 적용에 대한 슬라이딩 속도 제어기의 효과적인 개선이 되었음을 알 수 있었다. 그러므로 이러한 제어 방법들이 산업 응용분야에 확대되어 적용되었으면 한다.

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Hyperstability 이론에 기초를 둔 이산기준모델적응제어 (Discrete Model Reference Adaptive Control Based on Hyperstability Theory)

  • 함운철;최계근
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.482-489
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    • 1988
  • In this paper, we proposed a generalized model reference adaptive control theory which can be applied to single-input single-output discrete system by using V.M.Popov's hyperstability theory. As the result of theoretical analysis, it is proved that the discrete adaptive control scheme proposed by Narendra is a special case of the adaptive control schemes proposed in this paper. Also we suggest a variety of parameter adaptiations methods of controller through hyperstability theory.

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Lyapunov 안정도이론에 기초를 둔 이산기준모델 적응제어 (Discrete Model Reference Adaptive Control based on Lyapunov's Stability Theory)

  • 함운철;최계근
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.942-947
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    • 1987
  • In this paper, we suggest a new adaptive control theory for discrete-time single-input single output systems based on the Lyapunov's stability theory by using the fact that the transfer function of the model is strictly positive real. And also, obervers are used in the structure of controller. The result of computer simulation shows that the proposed algorithm can be applied to both stable and unstable plants.

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효율적인 온라인/오프라인 가로등시설 관리를 위한 데이터베이스 시스템에 관한 연구 (A Study on Efficient On-line/Off-line Street Light Facility Management Database System)

  • 전창대;장병건
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.162-168
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    • 2005
  • 본 논문은 조명시설 관리에 따른 유형을 파악하고 이에 맞는 관리 모델을 제안하며, 각 관리 모델에 적합한 온라인/오프라인 조명시설 관리 시스템의 개발에 관하여 연구한 내용이다. 또한 연구 결과물의 효용성을 높이기 위해 실제 사용하는 양식을 기초로 개발하여 새로운 시스템의 적용시 적응이 용이하도록 하였다. 제안된 관리 모델에 따른 온라인/오프라인 조명시설 제어를 통하여 조명시설 정보의 효과적인 운용이 가능하게 하였으며, 인력 및 유지보 수비를 줄이는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

"Ring 생산 Control System의 퍼지 적응제어" (An adaptive fuzzy control for closed-die ring-rolling process)

  • 이용현
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.1476-1479
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    • 1996
  • 발전설비나 자동차 그리고 항공우주분야에 사용되는 각종 bearing, 원형부품들에 사용되는 ring을 생산하는 방법중, 가장 효과적이고 경제적인 방법은 ring rolling (ring 압연)이다. 이 방법은 직경 50cm에서 2m이상의 원형 ring을 연속적으로 짧은 시간내에 (한 ring당 약 1분) 생산 가능하다. 이제까지의 수학적 모델을 사용한 제어시스템은 ring의 단면적이 사각형인 제품에는 최소한의 오차로 생산 가능하였으나, plant의 생산성과 제품의 다양성을 위하여 ring의 단면적이 복잡한 것을 생산시에는 문제점이 노출되었다. 왜냐하면 기존의 수학적모델이 roll gap 또는 metal forming zone에 근거하여 modelling하였기 때문이다. 본 논문에서는, 이러한 문제점을 고전적인 수학적 모델을 기초로한 adaptive control system의 방법대신에, 축적된 control system설계와 운용 경험을 이용하여 설계한 퍼지제어기 및 그것의 실적용 그리고 그 결과를 소개한다. 실적용 결과는, 제조된 단면적이 상대적으로 복잡한 bearing의 형상이 (filling grad)이 제어기의 제어정도 판단기준이었는데, 99.5%의 형상도를 보임으로서 industry에서 요구하는 제품기준을 만족시켰다. 또한 짧은 제어기 설계 및 on-line optimization 기간 또한 이 제어기의 장점이었다.

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