부족구동시스템은 제어되어야 하는 자유도보다 더 적은 수의 구동부를 가진 시스템으로 특정질 수 있으며, 이런 시스템을 제어하기 위한 알고리즘을 찾는 문제에 대한 관심이 지속적으로 증대되고 있다. 가변구조시스템 이론을 기반으로 하는 슬라이딩 모드 제어기는 비선형 시스템을 제어하는데 있어 강건한 도구를 제공하고 있다. 본 논문에서는 부족구동시스템을 효과적으로 제어하기 위한 적분슬라이딩 함수를 이용한 슬라이딩 모드 제어기를 제안하고, Lyapunov 안정도 이론을 이용하여 점근적 안정성을 입증하였다. 제안된 제어기의 효용성을 검증하기 위해 대표적인 부족구동시스템인 아크로봇 (Acrobot)을 대상으로 시뮬레이션을 수행하였다. 아크로봇의 동적 모델은 Mathworks사의 Simscape을 이용하여 구현하였으며, 제어기 구성은 Simulink를 이용하여 구성하였다. 시뮬레이션 결과는 제안된 제어기의 유용성과 효과성을 입증하였다.
기존 이동 트레이 카트의 모터를 구동하기 위해 사용되는 외부 전원 장치는 Bus Bar를 사용함으로써 내구성이 떨어지고 잦은 유지보수가 필요하고 모터 구동을 위해 70v 이상의 전압을 필요로 한다. 또한 기존 카트 시스템은 카트 동시배출, 모터 드라이브 대기전력, 발전량 부족 등 다양한 문제를 갖고 있기 때문에 이를 해결하기 위한 방법으로 본 논문에서는 입력을 배터리로 적용시켜 3배 이상 승압이 가능한 배압회로, 카트 동시 배출을 위한 Super Cap String, 발전량 부족을 해결하기 위한 발전기 병렬 연결을 통해 발전량을 증가 시킬 수 있는 시스템을 제안하고 이를 이론적, 실험적 분석을 통해 그 타당성을 검증한다.
제어봉 구동 장치 제어 시스템 국산화 개발의 필요성은 경제적 관점에서 뿐만 아니라 원전의 운전과 유지 보수 측면에서도 어제 오늘 대두된 문제가 아니라 본다. 천연 자원이 부족한 우리나라에서는 급증하는 전력 수요를 충족시키기 위하여는 원전에 의존하지 않을 수 없으며, 이에 따라 가동 원전의 수명 연장을 위한 개$\cdot$보수뿐만 아니라 신규 원전 건설 계획 또한 지속적으로 수립되고 있는 것이 현실이다. 그러나 국내에 처음으로 고리 1호기가 건설된 1978년 이후 그 동안 많은 사람들의 노력에 의하여 설비 제작 관련 기술은 거의 완성 단계에 와 있다고 보여지나, 두뇌와 신경 조직에 해당하는 계측 제어 시스템 관련 기술은 아직 초보 단계를 벗어나지 못하고 있는 것이 사실이다. 이러한 우리의 현실을 극복하기 위하여 과학기술부 주관으로 원전계측제어시스템국산화사업단이 발족하였으며, 국내 원자력 산업계를 실질적으로 이끌고 있는 당사가 최종 상용화를 목표로 막대한 자금을 부담하면서 주도적으로 참여하고 있다. 지난 5월 제어봉 구동 장치 제어 시스템이 그 첫 결과물로서 발표 되었으며, 여기서는 기존 시스템과의 비교 분석을 통하여 그 개발 시스템의 기술적 경제적 특징과 의의를 살펴 보고자 한다.
기후 변화로 인한 수문 환경의 변화에 따라 수문 모형을 이용한 정확한 예측이 필요하다. 수문 현상의 예측을 위하여 사용되고 있는 수문 모형인 Common Land Model(CLM)은 Soil-Vegetation-Atmosphere Transfer(SVAT) 모형 중 하나로 비교적 적은 변수를 이용하여 현실적인 결과를 도출하므로 세계적으로 널리 이용되고 있다. 이에 반해 국내에서는 모형의 구동을 위한 입력 자료의 미흡으로 인해 실질적인 연구 사례가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 해남의 KoFlux 지점을 대상으로 Korea Flux Network(KoFlux) 자료와 Korea Land Data Assimilation System(KLDAS) 자료를 CLM에 강제시켜 국내의 모형의 적용성에 대하여 검증하였다. KoFlux는 에디 공분산 시스템을 기반으로 지표면과 대기 사이의 Flux에 대한 측정 시스템을 운영하며 SVAT 모형의 구동을 위한 수문학적 인자들을 제공하고 있으며, KLDAS는 한반도지표동화자료체계로 위성 및 현장기반 관측 자료들을 지면모형에 적용시켜 자료동화방법을 통하여 지표 변수들을 제공하고 있다. 모형의 산출 결과는 해남 지점의 관측 자료와 비교를 통하여 CLM 모형의 적용 가능성을 검증하였고 두 결과 모두 관측 데이터와의 경향성이 일치하는 것으로 나타났다. 결과 모두 신뢰할 만한 값으로 추정되며, 이를 통하여 국내의 CLM 모형 적용 가능성을 확인하였고, 국내에서의 지점 자료가 부족한 부분에 대한 KLDAS 자료의 이용 가능성 또한 확인하였다.
본 논문은 힘 보조형 휠체어에 있어 사용자의 구동 의지력을 측정하고 이를 통해 사용자의 구동 의지에 따른 휠체어 구동 제어를 수행할 수 있는 시스템 개발에 관한 논문이다. 최근 고령자의 증가에 따른 다양한 편의 기구가 증가되고 있으며 이에 따라 휠체어에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히 힘 보조형 휠체어의 경우 기존의 전동 휠체어가 갖고 있는 운동 부족 등의 문제점을 해결할 수 있도록 고안된 휠체어이다. 본 논문에서는 이러한 힘 보조형 휠체어에 있어 사용자의 구동 의지력을 측정할 수 있는 센서를 제안하였고 이를 통해 사용자의 구동 의지력에 따른 휠체어 제어를 수행하였으며 이를 실험을 통해 검증하였다.
근래에 Texas Instruments(TI)사에서 개발된 TMS3320LF240x는 고정 소숫점 방식의 16비트 DSP으로써 저가, 고성능용으로 개발된 칩이다. 이 DSP는 비교적 빠른 계산속도에 다양한 입력/출력장치를 내장하고 있으므로 DSP 장점과 마이크로제어기의 장점을 모두 가지고 있다. 특히 Flash 메모리, RAM 등 메모를 포함하여 8-16채널 이상 A/D 컨버터, Timer, 직력통신과 함께 PWM인버터/컨버터용 PWM펄스까지 출력시킬 수 있으므로, 이 DSP는 각종 전동기 구동시스템과 SUP, 능동필터 제어 등 전력전자 분야에서 적합하게 설계된 DSP로 상당히 많이 사용되고 있다. 그런데 TMS320LF240x는 고정 소숫점 방식의 16비트 DSP이므로 연산량이 많은 시스템에서는 적용하기 힘들며, 또는 저장할 데이터량이 많은 제어시스템일 경우에는 내장된 flash 및 SRAM 등 메모리 용량이 부족하는 등 사용하는데 문제가 있을 가능성이 있다.(중략)
본 논문은 바퀴구동 로봇을 이용한 농업용 자동 호스 릴 장치 개발에 대한 연구이다. 다양한 농작업 중에서 방제는 농작물의 생육과 직결되는 중요한 작업이다. 이에 본 연구에서는 공급 호스에 대한 자동화를 위하여 바퀴 구동 로봇을 이용하여 구동이 가능하고 장력 검출을 통하여 공급 호스가 자동으로 풀리고 감길 수 있는 시스템을 개발하였다. 바퀴 구동 로봇에 대한 조향 성능에 대한 기구학적인 해석을 통하여 협소한 농장에서도 원활한 동작이 가능한 형태를 고안하였으며, 시뮬레이션을 통하여 이를 검증하였다. 자동 호스 공급 장치의 정밀도를 높이기 위하여 호스에 걸리는 장력을 검출하는 방식과 호스의 정렬을 위한 기구를 고안하였다. 개발되어진 시스템에 대한 성능평가와 농장에서의 평가를 실시하였다. 개발되어진 시스템은 최고 주행 속도 2.5m/s, 주행 정밀도 ${\pm}0.18^{\circ}$ 그리고 주행 안전 속도 2m/s를 갖는다. 개발되어진 시스템은 농업 인구의 고령화 및 인력 부족에 도움이 될 것으로 판단되어진다.
스칼라 제어에 속하는 V/F 방식은 기본파 전압의 실효값과 주파수를 독립변수로 하여 평균적인 토크를 제어함으로 제어가 쉽고 구현이 간단하여 산업계에서 널리 쓰이고 있다. 그러나 주파수의 변화에 따라서 전동기 내부 임피던스도 변화하기 때문에 단순히 주파수만을 가변 하는 것만으로는 약계자에 의한 토오크 부족이나 과여자에 의한 여자 포화등에 의해 역률과 효율이 떨어진다. 또한 순시적인 토오크 제어가 불가능하여 전동기의 고성능 제어가 어렵다. 본 논문에서는 벡터제어를 적용한 엘리베이터 도어용 유도전동기 구동 시스템을 제안하고 실험을 통해 그 성능을 확인하였다.
유도 전동기의 출력 토오크는 자속에 기준 하는 전류의 크기와 방향에 의해 제어되므로 전동기 구동 시스템에 의해 전류와 전압이 제한된 조건에서 고성능 토오크와 제어 시스템의 응답 특성을 향상시키기 위하여 벡터 제어 방식이 널리 이용되고 있다. 본 논문에서는 기존의 벡터 제어에 자속 제어기와 히스테리시스 제어기를 추가한 새로운 제어 방식을 제안하였다. 특히, 전압이 부족한 조건에서 과도시의 부하 응답 특성 및 안전성이 향상됨을 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인하였다.
모바일 어플리케이션에 활용되는 리소스의 경우 사용되지 않는 데이터가 포함되는 경우가 많이 존재한다. 시스템 환경에 대응하기 위해 여러 가지 형태의 리소스를 구축하고 어플리케이션 실행 시 시스템 환경을 분석하여 구축된 리소스 중 최적화된 일부를 활용하여 어플리케이션이 구동된다. 이 경우 사용되지 않는 리소스 데이터 증가로 인해 한정적인 시스템 저장소에 영향을 주게 되며 설치된 어플리케이션의 수가 증가될수록 낭비되는 공간 또한 늘어난다. 본 논문에서는 이러한 불용 리소스의 증가로 인한 시스템 성능 저하를 해결하기 위해 능동적인 빌드 시스템에 대하여 제안한다. 제안하는 기법은 어플리케이션 설치 이전에 시스템의 정보를 확인하고 이에 따라 최적화된 리소스만을 활용하여 실행파일을 빌드하고 사용자에게 제공하는 방법이다. 이 방법을 적용할 경우 어플리케이션 설치 용량이 줄어들고 불필요한 리소스의 제공으로 인해 발생할 수 있는 시스템 용량 부족 문제를 해결할 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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