• 제목/요약/키워드: 모델 제어

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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.

연속적 역변환이 가능한 힘 모델을 이용한 환형권선 셀프베어링 BLDC 모터의 부상 제어기 구현 (Implementation of Levitation Controller for Toroidally-Wound Self-Bearing BLDC Motor Using Continuously Invertible Force Model)

  • 최원영;최정규;노명규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권7호
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    • pp.899-903
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    • 2013
  • 셀프베어링 모터는 하나의 자기 구동기(magnetic actuator)로 회전 구동과 자기부상을 동시에 구현한 전동기로 베어링리스모터 혹은 베어링 내장 모터로 불리기도 한다. 셀프베어링 모터에서 자기부상제어를 구현하기 위해 부상력과 제어전류 간의 모델을 역변환하여야 하는데, 힘-전류 간의 모델을 결정하는 변환행렬이 정방행렬이 아니며, 의사역행렬(pseudo-inverse) 또한 회전자의 각도에 따라 특이점을 가지게 된다. 본 논문에서는 힘-전류 모델에 제한조건을 추가하여 연속적 역변환이 가능한 새로운 방법을 제시하고, 역변환 행렬을 해석적으로 구하였다. 연속적 역변환을 이용한 부상제어기를 구현하여 안정적 부상제어가 이루어짐을 확인하였다. 힘-전류 모델에 추가한 제한조건으로 상전류의 총합이 0 을 유지하여 전류에 의한 고정자 자속밀도를 제거함으로써, 이전 연구에서의 자기포화 문제를 근본적으로 해결하였다.

$H_{\infty}$ 제어기법에 의한 자기부상계의 2자유도 제어기 설계에 관한 연구 (A Study on 2-Degree-of-Freedom Controller Design of Magnetic Levitation System by $H_{\infty}$ Control)

  • 김창화;양주호;문덕홍
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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    • pp.261-266
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    • 1995
  • 본 연구에서는 자기부상시스템에 대해 흡인식 자기부상방식을 채택하고 쇠구슬에 대한 운동을 상하 1자유도로 가정하여 운동방정식을 세운다. 이때 전자석이 자기 부상력은 전자석에 흐르는 전류와 인덕턴스의 함수라 가정하고, 모델의 불확실성은 자기부상계의 운동 방정식으로부터 선형화 할 때 발생하는 오차 및 파라미터 변동으로 생각한다. 또한 모델의 불확실성이 존재하더라도 정상편차 없이 부상하는 서보제어계를 설계한다. 그런데 저자등은 강인성 문제 및 정상편차 없는 것에 역점을 두어 H$_{\infty}$ 제어이론에 기초한 1형 로바스트 서보 제어기를 구하여 자기부상 시스템의 안정화 제어계로써 적용한 적이 있다. 이때 중심해 이외의 해를 이용하여 설계한 서보 제어계는 자기부상계의 과도상태시에 일어나는 오버슈트를 줄일 수 없었다. 따라서 시스템 내부 안정화를 위하여 H$_{\infty}$ 제어이론에 의해 설계된 피드백(feedback) 제어기와 물체가 부상할 때 오버슈트를 줄이고 제어량이 목표치에 잘 추종하기 위해 설계된 피드 포워드(feed forward) 제어기로써 2자유도를 갖는 제어계를 설계한다. 이렇게 설계한 2자유도 제어계를 가지고 모의 응답실험과 본 연구자들이 만든 자기부상 시스템의 실험결과를 비교함으로써 설계된 제어기의 타당성을 조사한다.

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T-S 퍼지 외란 관측기를 이용한 IPMSM의 강인 제어 (Robust Control of IPMSM Using T-S Fuzzy Disturbance Observer)

  • 김민찬;이설곤;박승규;곽군평;안호균;윤태성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.973-983
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    • 2015
  • 본 논문에서는 부하외란이 존재하는 경우에 T-S 퍼지모델을 이용한 비선형 외란 관측기를 제안함으로써 IPMSM(Interior Permanent Magnet Motor)의 제어성능 향상을 도모하였다. T-S퍼지모델은 국부선형모델들의 퍼지결합으로 비선형계통을 T-S퍼지모델을 구한 다음, 각 국부선형모델의 역함수에 대한 T-S퍼지모델을 구함으로써 비선형 역함수를 구하는 방법을 제안하였다. 역함수를 이용한 외란관측기의 구성은 선형계통에서와는 달리 비선형 계통에서는 용이하지 않으나 T-S퍼지 모델을 사용함으로써 이 문제를 해결한 것이다. 제안된 비선형 외란관측기는 T-S퍼지제어기의 대표 격인 PDC 제어기와 함께 사용되었고 시뮬레이션을 통해서 그 유용성을 입증하였다.

TASS 1.0의 1차원 확산 모델을 이용한 전출력 제어봉 인출 사고 해석

  • 이병일;최재돈;윤한영;김희철;이상용
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.550-555
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    • 1995
  • 국내 Westinghouse형 및 CE형 가압 경수로의 Non-LOCA 및 성능 분석을 수행할 수 있는 범용 전산 코드 TASS 1.0 코드를 한국원자력연구소에서 개발하였다. TASS 1.0의 노심 출력 계산은 Point Kinetics 모델과 1차원 확산 모델이 함께 내장되어 있어 축방향 출력 분포가 변하는 반응도 관련 사고 및 주증기관 파단 사고들에 대해서는 1차원 확산 모델을 사용하여 노심의 출력 계산이 가능하도록 개발되었다. 1차원 확산 모델의 적용 가능성 및 효과를 평가하기 위하여 Westinghouse형 발전소인 고리 3호기 7주기 및 CE형 발전소인 영광 3호기 1주기 전출력 제어봉 인출 사고에 대한 비교 분석 계산을 수행하였다. 비교 분석 계산 결과 1차원 확산 모델이 Point Kinetics 모델에 비해 DNBR 관점에서 보다 많은 운전 및 열적 여유도를 확보함이 판명되어 반응도 관련 사고 해석에서의 TASS 1.0 1차원 확산모델의 개선 효과를 입증하였다.

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계층적 부호화 구조의 H.264/AVC에서 효율적인 비트율 제어를 위한 향상된 비트율-양자화 모델링 (Improved R-Q model for rate control in hierarchical coding structure of H.264/AVC)

  • 서찬원;한종기
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.91-92
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    • 2010
  • 계층적 부호화 구조는 H.264/AVC의 부호화 효율을 최대화하고 시간적 스케일러빌리티를 지원하는 등 다양한 장점을 제공한다. 이러한 구조에서 비트 할당 및 비트율 제어 기술은 비디오 코덱의 성능을 향상시킬 수 있는 중요한 요소들이다. 기존의 비트율 제어 기술에서는 계층적 구조의 특성을 고려하지 못한 비트율-양자화 모델을 사용하여 비디오 코덱의 성능을 최적화하기에 어려움이 있었다. 따라서, 본 논문에서는 계층적 구조에서도 효율적으로 비트 할당 및 비트율 제어를 할 수 있도록, 기존보다 향상된 비트율-양자화 모델을 제안한다. 그리고 실험을 통하여 제안하는 비트율-양자화 모델이 기존 기술에 비해 정확함을 보인다.

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3차원 화이트보드에 기반한 원격 통신 (Remote Communication based on 3D Whiteboard)

  • 이진석;최종윤
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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    • pp.1019-1024
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    • 2006
  • 각종 온라인 문화가 발달하는 가운데 원거리에서 의사 소통을 가능하게 하는 도구에 관한 관심도 커지게 되었다. 이러한 도구 중에서 2 차원 그림 저작을 지원하는 도구에 기인하여, 본 논문에서는 3 차원 모델을 만들어 내고 조작함으로써 원거리의 사용자와 의사 소통할 수 있는 시스템을 제안한다. 실시간에 수행되는 시스템의 특성상, 3 차원 모델링은 간편하고 직관적으로 수행될 수 있도록 하며, 병행 수행 제어를 고려하여 구현한다. 본 시스템에서의 모델링은 주어진 primitive를 이용하거나 사전에 제작된 mesh를 불러오는 것으로 수행할 수 있으며, 사용자가 직접 그려주는 간략한 외곽선 스케치를 기반으로 하여 3 차원 모델을 생성할 수도 있다. 본 시스템에서 모델의 생성, 제어 등의 모든 연산은 다양한 병행 수행 제어 전략을 이용하여 실시간에 수행된다.

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통합설계모델을 위한 프로세스 제어 (Process Management for Integrated Design Model)

  • 이창호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권2호
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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.

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한국어 문음성 변환기의 음운지속시간 제어에 관한 연구 (A Study on Segmental Duratio Control for the Kroean TTS)

  • 김인영
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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    • pp.143-146
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    • 1998
  • 자연스러운 한국어의 음성합성을 위해서는 음운의 지속시간의 제어가 매우 중요하다. 본 연구에서는 POW3848 어절에 대한 음성 데이터에 대해 음운 세그먼트, 음운 라벨링, 품사 태깅을 행한 음성 데이터베이스를 구축하여 한국어 음운의 지속시간을 변화시키는 시간 특징을 통계적으로 분석하였다. 이 시간 특징들 중 변화 폭이 큰 요인들을 제어요소로 각 음운의 고유길이를 최대한 배제하고 단지 음운 발성 환경의 영향에 의한 지속시간 변화만을 고려하는 정규화 지속시간에 대한 회귀트리로 한국어 음운 지속시간을 모델화 하였다. 제안된 음운 지속시간 모델을 실시간 제어 알고리즘으로 구현하여 평가한 결과, 음운 지속시간 예측오차의 88% 정도가 25ms이내 이었고 예측치와 관측치 간의 다중 상관관계수는 0.92 정도로 평가되어, 제안된 모델의 타당성이 입증되었다.

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접근제어모델을 이용한 암호화파일시스템의 설계 (Design of Crypto-Filesystem using Access Control Model)

  • 임재덕;은성경;김정녀
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2001년도 추계학술발표논문집 (하)
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    • pp.835-838
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    • 2001
  • 현재까지 시스템의 보안을 위한 방법으로 다양한 접근제어 모델과 파일을 암호화하는 방법들이 연구되어 왔다. 접근제어 모델는 데이터에 대한 불법적인 접근을 효율적으로 통제 할 수 있는 방법을 제공하지만, 슈퍼 유저 및 백업 관리자 등과 같이 특수한 권한을 가진 사용자에 대해서 그리고 백업 매체나 디스크 자체의 도난에 대해서 사용자 데이터의 보호가 불가능하였다. 반면, 데이터를 암호화하는 기법은 사용자 데이터를 보호할 수 있지만, 각 사용자 간의 데이터 공유 문제 및 데이터 암호화로 인해 발생하는 시스템의 과부하를 발생시킨다. 본 논문에서는 암호화 파일시스템에 접근제어 모듈을 적용시킴으로써 암호화 파일시스템의 구조를 간단히 하고, 사용자 간에 데이터를 공유할 수 있는 구조를 제안한다.

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