• 한국항공우주학회지
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• 제40권5호
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• pp.431-438
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• 2012

고기동 무인항공기용 터보제트엔진의 고성능 운용을 위한 비선형 제어기를 설계하였다. 제트엔진의 비선형특성을 제어기 설계에 반영하기 위해 당해엔진의 동적해석코드를 개발하였고 이를 이용한 선형모델로부터 선형해석의 한계성을 검증함으로써 비선형 제어기 설계의 당위성을 보였다. PI형 퍼지제어기를 일반 미분제어기와 결합하여 효율적인 퍼지제어기를 설계하였으며, 일반 PID제어기와 비교하여 압축기서지 및 연소정지영역, 터빈온도의 제한 등 안전운전 범위 내 운전을 보장하면서도 월등한 제어성능을 보임으로써 설계된 퍼지제어기의 유용성을 입증하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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• pp.48-51
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• 2007

본 논문에서는 비선형 상호 결합 시스템의 출력 궤환 제어기 설계에 대해서 연구한다. 먼저 퍼지 모델 기법을 이용하여 비선형 상호 연결된 시스템을 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델로 모델링한다. 그 각각의 하위 시스템에 대한 출력 궤한 제어기를 동적 병렬 분산 보상 (DPDC) 기법을 이용하여 퍼지 출력 궤환 제어기로 설계한다. 하위 시스템들의 평형점이 안정화 되는 선형 행렬 부등식 (LMI)를 구하고, 그 부등식을 만족하는 값들로부터 하위 시스템의 제어기 이득을 구한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.497-505
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• 2000

퍼지 논리 제어기(FLC)는 복잡한 프로세스와 비선형 프로세스와 비선형 프로세스에 사용되기 위해 연구되어져왔다. PI형 퍼지 제어기는 가장 보편적이고 실용적이다. 그러나 종래의 PI형 퍼지 제어기들은 큰 불감대를 가진 시스템이나 비선형 시스템에 대해 큰 오버슛과 과도한 발진으로 인해 불안정하다. 본 논문에서는 PI형 퍼지 제어기에서 제어 입력의 축적에 의해 야기된 오버슛을 제거하기 위한 관점에서, 두 개의 퍼지 제어기를 사용하여 좋은 성능을 이루기 위해, 직접적인 성능치로부터가 아니라, 현재의 프로세스 경향에만 의존하여, 조정하는 제어동작들을 발생하는 자기 동조 메카니즘을 사용하였다. 시뮬레이션 결과, 비선형 프로세스뿐만 아니라 선형의 다양한 형태를 갖는 프로세스에서 제안된 PI형 퍼지 제어기가 종래의 제어기의 성능을 능가한다는 것을 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권9호
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• pp.45-52
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• 2006

압전재료를 사용한 복합재료 패널의 플러터 억제 방법으로서 비선형 모델을 기반으로 하는 비선형 제어기법 중의 하나인 궤환 선형화에 의한 제어방법을 소개하였다. 기존의 패널 플러터 제어기에 대한 대부분의 연구들은 선형모델을 기반으로 설계된 선형2차제어기(LQR: Linear Quadratic Regulator)였음에 비해, 본 연구에서 제안한 비선형제어기는 시스템이 갖고 있는 비선형 특성들을 모두 고려해서 설계하였다. 압전 작동기로서는 PZT를 사용하였다. 가상변위의 원리와 4절점 사각형 요소를 사용하여 이산화된 비선형 운동방정식을 유도하였으며 제어기 설계를 위해 모달 변환을 통해 상태공간에서의 비선형 연계-모달 방정식으로 변환하였다. 본 논문에서 제안한 비선형 제어기에 의한 제어 결과와 선형모델을 기반으로 한 LQR 제어결과를 Newmark 수치적분법을 통해 시간영역에서 비교하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.102-109
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• 2014

TSK 퍼지 시스템의 뛰어난 성능을 일반 산업 현장에서 가장 많이 사용되고 있는 PID 제어기에 접목시켜, 비선형 시스템의 제어가 가능하고 강인성이 뛰어난 퍼지 PID 제어기의 설계를 제안한다. TSK 퍼지 제어기는 TSK 퍼지 모델로부터 극 배치법을 이용하여 설계되며, 비선형 시스템의 제어에서 시스템의 응답이 원하는 응답과 같아지도록 하는 뛰어난 능력이 있으나 구조가 복잡하여 산업 현장에서 사용되기에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 구현하기 간편한 PID 제어기의 형태를 하면서, TSK 퍼지 제어기의 도움을 받아 설계되는 퍼지 PID 제어기를 제안한다. 즉, 먼저 비선형 시스템의 TSK 퍼지 제어기를 설계하고 그 TSK 퍼지 제어기의 제어 시뮬레이션으로부터 얻은 데이터를 이용하여 제안하는 퍼지 PID 제어기를 설계한다. 제안하는 제어기를 연속시간 비선형 시스템과 이산시간 비선형 시스템의 예제에 적용시켜 제어 시뮬레이션을 하였다. 그 결과 기존의 선형 PID 제어기로는 제어가 원만하지 않았으나 제안하는 제어기로는 원하는 응답 형태와 거의 같은 응답을 보이는 제어가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.145-148
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• 2000

근래 퍼지 제어 시스템의 설계는 대부분 Takagi-Sugeno 퍼지 모델에 기반하여 행해지고 있다. 이러한 TS퍼지 모델은 각 규칙의 결론부에 선형 상태 방정식의 형태를 위하고 있는데 각각의 상태 방정식은 원 비선형 시스템으로부터 얻어지고 있다. 하지만 시스템이 복잡해지고 비선형성이 강하면 TS퍼지 모델을 얻는데도 어려움이 따른다. 이에 본 논문에서는 TS퍼지 모델을 얻기 위한 한가지 방법을 제안한다. 먼저 시스템을 선형항과 비선형항으로 나누어 비선형항을 선형화하여 퍼지 모델화 하는 일련의 과정에 한가지 법칙을 도입하게 된다. 이렇게 얻어진 퍼지 모델을 기반으로 한 제어에는 많은 연구가 있었으며 본 논문에서는 극배치 방법을 이용한다. 마지막으로 모의 실험을 통하여 제안된 방법의 효용성을 검증한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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• pp.377-380
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• 2008

본 논문은 시간 지연을 가지는 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 퍼지 출력 궤환 제어기를 제시한다. Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델링을 통하여 비선형 상호 결합 시스템을 퍼지 모델로 표현한다. 상호 결합 시스템의 하위 퍼지 시스템을 안정화 시킬수 있는 분산 출력 궤한 제어기를 설계한다. 폐루프 하위 시스템들의 안정도 조건을 선형 행렬 부등식으로 나태내고, 부등식을 이용하여 제어기의 이득값을 구한다. 모의실험을 통하여 시간 지연이 있는 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 퍼지 출력 궤한 제어기의 효용성을 평가한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.701-704
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• 2005

PID 제어기는 구조가 간단하고 적용이 용이하다는 장점으로 인하여 널리 사용되고 있는 제어방식이다. 이러한 선형 PID 제어기는 시스템의 파라메터가 변화가 있거나 부하 특성이 비선형적으로 변화할 때에 적절한 이득과 성능을 얻기 어려워 고성능 제어 특성을 기대하기 어렵다. 본 연구에서는 세포성 면역 반응과 경사감소학습에 기초하여 비선형 PID 제어기를 설계하고, 설계된 제어기의 이득과 비선형 함수의 파라메터들을 실시간 적응적으로 학습할 수 있는 학습 알고리즘을 개발하고, 이를 제어시스템에 적용하였다. 제안된 비선형 PID 제어기는 비선형 직류 모터 시스템의 파라메터들이 변화하거나 주파수가 다른 추종 명령에 대하여, 적응적으로 이득을 변화 시키며 추종함을 보였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제41권4호
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• pp.21-28
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• 2004

본 논문에서는 다변수 비선형 시스템에 적응할 수 있는 신경회로망을 이용한 직접 다변수 자기동조 제어기를 제안한다. 제어기에 적용되는 플랜트는 고차이고 잡음, 시간지연과 상호결합 항이 존재하며 파라미터가 변하는 다변수 비선형 비최소위상 시스템이다. 비선형성은 전체적인 유계라 가정하며, 시스템은 선형부분과 비선형부분으로 분리한 형태로 구성한다. 다변수 비선형 자기동조 제어기의 제어 출력은 신경회로망으로 직접 추정된 제어기 파라미터로부터 얻어진다. 제어 알고리듬의 타당성을 확인하기 위해 시간지연이 있고 일정한 시간이 경과한 후 시스템의 파라미터가 변하는 고차 다변수 비선형 비최소위상 시스템에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다. 그리고 신경회로망을 이용한 직접 다변수 적응 제어기와 비교하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.1087-1094
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• 2014

일반적으로 스피커는 설계 원리, 제작 과정 등의 요인에 의하여 비선형 왜곡을 발생하게 되는데, 비선형 왜곡으로 인하여 음질이 떨어지거나 변형하게 된다. 따라서 이러한 비선형 왜곡을 보정하여 스피커를 선형화한다면 보다 향상된 양질의 소리를 청취하거나 만족도를 높일 수 있다. 본 논문에서는 스피커의 비선형 왜곡을 보정하기 위해서 새로운 적응 제어기를 제안하였다. 분석적인 해석과 함께 컴퓨터 모의실험을 통해 기존의 적응 제어기와 제안된 적응 제어기가 모두 비선형 왜곡을 지닌 스피커 시스템을 선형화하는데 적용할 수 있다는 것을 확인하였다. 또한, 제안된 적응 제어기가 거의 동일한 계산 양으로 기존의 적응 제어기보다 비선형 왜곡을 보정하는데 빠른 수렴속도와 우수한 성능을 가지고 있다는 사실을 확인하였다.