본 논문에서는 시스템의 차수가 고차이며 잡음과 시간지연이 있고 시스템의 파라미터가 변하는 비최소위상 시스템에 적응할 수 있는 자기동조 제어기의 설계 하중다항식 계수를 온라인으로 조정하는 방법을 제안한다. 일반화 최소분산 자기동조 제어기의 설계 하중다항식 계수 값은 확률 근사법인 Robbins-Monro알고리즘을 이용하여 온라인으로 얻으며 자기동조 제어기의 파라미터는 순환최소자승법으로 추정하였다. 제안한 자기동조 제어 방법은 다른 자기동조 제어 방법들11.21보다 간단하고 효과적이다. 제어 알고리즘의 타당성을 확인하기 위해 일정한 시간이 경과한 후 시스템의 파라미터가 변하고 시스템의 영점이 단위원 밖에 있는 고차 시스템에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다.
인프라의 존재 없이 산재한 노드들이 일시적인 네트워크를 구성하는 애드 혹 네트워크에서 지연 감소, 대역폭 공정 분배, 전력 제어 및 네트워크 처리량 개선 등을 위한 MAC 계층의 연구가 활발히 이루어져 왔다. 특히 제한된 에너지를 사용하는 애드 혹 네트워크에서 전력 소모량을 줄이는 문제는 애드 혹 네트워크 분야에서 아주 중요한 연구 분야로 인식되고 있다. 지금까지 전력 제어를 통해 전력 소모량을 감소시키기 위하여 분산 전력 제어, PCM(Power Control MAC) 및 F-PCF(Fragmentation based PCM)등 네트워크 처리량을 유지 하면서 전력 소모 최소화를 위한 알고리즘들이 제시 되어 왔다. 이러한 전력 제어 방법은 전력 소모를 최소화하기 위하여 최적의 송신 전력을 만들도록 설계되어 주변 노드들의 잠재 통신 가능 공간을 생성하지만 아직까지 알고리즘은 전력 소모에 초점을 맞추고 있어 전력 제어를 통해 생성되는 잠재 통신 가능 공간을 적절히 활용 하지 못하고 있다. 본 논문에서는 전력 제어 통해 생성되는 잠재 통신 가능 공간을 활용하여 많은 네트워크 처리량을 향상 시키는 알고리즘을 제시하고자 한다.
이 논문은 유도전동기 원격제어를 위한 분산 임베디드시스템에 관한 연구로 제어시스템은 CAN통신을 기반으로 하는 네트워크를 구성하였으며 원격제어를 위하여 Ethernet TCP/IP-CAN 게이트웨이를 개발하였다. 이를 통하여 유도전동기 2대의 구동시스템을 제작하여 원격제어실험을 수행하였으며 실험 결과 개발된 알고리즘 및 TCP/IP-CAN 게이트웨이가 매우 우수한 성능을 가지고 있음을 확인하였다.
최근 많은 수의 모바일 유저와 과도한 트래픽 증가를 해결하기 위한 솔루션으로 피코 혹은 펨토 셀과 같은 소형 셀을 설치하는 방법이 주목 받고 있다. 그러나 소형 셀에 속한 엣지 유저들은 주변 기지국으로부터 극심한 셀간 간섭을 받기 때문에 낮은 평균 전송률을 얻게 되고, 이를 해결하기 위해서는 셀 간 간섭을 효과적으로 관리하는 방법이 필요하다. 최근의 많은 연구들은 셀 간 간섭 관리를 위해 기지국의 전송 전력을 제어하는 알고리즘을 제시하였지만, 제시된 방법들은 높은 복잡도를 가지고 중앙 기지국의 도움을 필요로 한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기지국간의 경쟁을 기반으로 하여, 낮은 복잡도를 가지는 분산화된 방법의 기지국 전송 전력 on/off 제어 및 유저 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해, 제안하는 방법이 셀 간 간섭 관리를 하지 않는 방법에 비해 셀 엣지 유저의 경우 170%의 성능 개선을 보이고, 최적의 알고리즘과 비교 했을 때 88-96%에 달하는 geometric average throughput (GAT) 성능 및 매우 근접한 average edge user throughput (AET) 성능을 보임을 검증한다.
많은 센서 노드가 환경정보를 수집하는 이벤트 기반의 센서 네트워크는 국부적인 이벤트 발생에 따라 혼잡이 발생할 수 있다. 네트워크의 혼잡으로 인해 중요한 정보의 손실이 일어날 수 있으며, 과다한 RF 모듈의 사용으로 네트워크의 수명이 단축될 수 있다. 본 논문에서는 이벤트가 발생하여 네트워크 트래픽이 증가할 때, 트래픽이 집중된 노드에서 주변 노드들의 데이터 전송률을 고려하여 자식 노드들의 트래픽을 분산 시키는 유전자 알고리즘 기반의 트래픽 분산 기법을 제안한다.
본 논문에서는 센서네트워크의 수명 연장을 위해 에너지 인지 기반의 경로 제어 방안인 TBP(Threshold based Back-Pressure) 알고리즘을 제안하였다. 센서네트워크 수명 연장을 위해서는 에너지의 고른 소비가 필수적이므로, 라우팅 영역 전체에 걸친 고른 트래픽 분배를 설계목표로 갖는다. TBP 알고리즘은 지역적 트래픽 분배와 라우팅 영역 전체에서의 트래픽 분배를 모두 수행한다. 임계값과 back-pressure 신호가 이 두 가지 스케일의 트래픽 분배 수행을 위해 정의되었다. TBP 알고리즘은 라우팅 영역에 속한 다중경로의 최적 활용을 목적으로 하지만 이를 위해 사용하는 임계값과 back-pressure 신호는 한 흡 범위의 지역적 정보로 정의함으로써 망 규모에 제한받지 않는 확장성을 확보하였다. TBP 알고리즘이 에너지 소비를 분산시키는 효과, 즉 네트워크 수명을 연장하는 효과를 가지고 있음을 다양한 실험을 통하여 확인하였다. 또한, TBP 알고리즘은 엄격한 경로 제어를 기반으로 설계되었음에도 지연 및 전송률 지표에서 개선된 결과를 보였다. 에너지 인지 기반의 경로 제어가 트래픽 혼잡 제어의 효과를 부분적으로 갖고 있음을 보여주는 결과이다.
차량의 전자화가 진행됨에 따라 차량내 전자제어장치의 사용이 증가하고 있으며 각 제어장치들은 급증하는 정보의 처리를 위해 차량 통신 네트워크에 연결되고 있다. 본 논문에서는 FlexRay-CAN의 이종 통신망에 연결된 액추에이터의 네트워크 기반 제어를 위한 FlexRay-CAN 게이트웨이를 구현하고 FlexRay 슬롯의 2분법을 사용하여 할당된 최소한의 FlexRay 프레임 ID (Frame ID)를 사용하여 필요한 센서 정보를 제어 안정성을 보장하는 최대 허용 지연시간 이내로 전송하기 위한 패킹 알고리즘 제안한다. 접촉 힘 센서 정보를 대상으로 패킹맵을 구성하였으며 제안된 알고리즘은 이종의 네트워크에 분산되어 있는 시스템의 제어에 적용할 수 있다.
최근 사물인터넷 환경이 발달하면서 센서 네트워크, 헬스케어, 분산 제어 시스템, 가상 물리 시스템 등의 다양한 분야의 산업이 부상하고 있다. 이를 위한 소형 컴퓨팅 기기가 보편화되고 있지만, 해당 기기들은 제한된 리소스라는 공통의 약점을 가지고 있다. 제한된 환경에서 중요한 데이터들을 보호하기 위해서는 많은 리소스가 필요한 기존의 암호 알고리즘보다 적은 리소스로도 운용할 수 있는 경량암호 알고리즘이 필요하다. NIST에서는 2015년부터 제한된 환경에 적합한 경량암호 알고리즘을 표준화하기 위한 공모사업을 진행 중이다. 현재 2라운드 과정을 거치고 있으며 총 32종의 알고리즘에 대한 안전성, 효율성 분석이 이루어지고 있다. 이에 본 논문에서는 NIST 경량암호 공모사업 1, 2라운드 후보 알고리즘들을 특징별로 분석하고, 몇 가지 알고리즘들을 심층적으로 살펴본다. 또한 향후 전망과 계속 진행될 공모사업의 타임라인을 제시한다.
도심지역의 하수관거 시스템은 우수 수용능력 및 하수 월류 발생 등의 시스템의 한계점을 가지고 있어, 강우시 우수 유출수로 인한 침수저감과 더불어 도시비점오염원의 저감에 모두 대응할 수 있는 저류시설의 도입이 주목받고 시작하였다. 최근 환경부에서는 방재적 우수관리와 더불어 합류식 하수관거 월류수, 분류식 우수관거 유출수 처리를 포함하는 다기능 저류시설을 "하수저류시설"이라 통칭하고, 이의 도입을 적극 추진하고 있는 실정이다. 반면 대규모 단일 저류시설 설치의 경우에는 공간 확보의 문제가 발생할 수 있으며, 이에 대안으로는 중 소규모의 분산형 저류시설 설치 및 운영을 들 수 있다. 본 연구에서는 분산형 저류시설-하수관망 네트워크 시스템의 최적 운용을 위한 모델 예측 제어기법을 제안한다. 이를 위해 첫째로 네트워크 시스템의 각 구성 요소의 수리모델을 제시함으로써 보다 정밀한 하수관망 네트워크의 거동을 모사하고자 한다. 둘째로 제안된 모델을 기반으로 현재의 강우 유입량을 고려하여 각 저류조의 수위, 하수관로의 유입/유출량을 예측하여, 입자군집 최적화 알고리즘을 이용한 모델 예측 제어기법을 바탕으로 주어진 제약조건을 만족하며 상황을 바탕으로 제안된 제어기법의 사용여부에 따른 효과를 비교 분석하고, 이의 타당성을 검증하고자 한다.
하이브리드 발전 시스템에서 전압과 주파수제어는 서로 다른 분산전원의 동기화 및 전력제어에 있어 매우 중요하다. 본 논문에서는 하이브리드 시스템 디젤 발전기의 연료 분사량을 조절하는 액추에이터의 전류제어를 위한 디지털 Governor의 제어 알고리즘을 구현하고, 제어기 개발을 통해 부하 가변 시에도 안정된 주파수 값을 얻어내어, 발전기의 운전영역에서 안정된 속도제어가 이루어지는 가를 시뮬레이션을 통해 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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