• 전자공학회논문지S
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• 제36S권2호
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• pp.46-56
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• 1999

제어기와 플랜트가 공간상으로 분리되어 폐루프 내부에 시간지연이 불가피하게 존재하는 제어시스템의 시간지연 문제를 보상하기 위하여 확률 모델에 기반하여 설계된 예측제어기를 제안한다. 예측제어기는 지연된 이전의 값들로부터 선형예측 기법과 확률함수를 이용하여 실제의 현재값을 추정하며, 이를 제어기에 적용하여 시간지연에 의하여 발생되는 문제점을 최소화하였다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여 DC 서보모터 시스템에 본 알고리즘을 실현하였으며, 상이한 시간지연에 따른 제어시스템의 영향을 관측하였다. 실험결과에서 예측제어기는 시간지연에 대하여 PID 제어기보다 우수한 수렴특성을 나타내었으며, 제어기의 안정범위 내에서 허용할 수 있는 최대 시간지연 값도 증가시킬 수 있음을 보였다. 제안된 예측제어기는 플랜트의 모델링을 요구하지 않고 출력의 통계적 정보만을 사용하므로 모델링이 어려운 시스템의 제어나 PID 제어의 보상기로 활용할 수 있는 범용적인 기법이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권6호
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• pp.527-534
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• 2016

무궤도 이동랙은 물류센터에서 보관공간효율화를 위해 이용되고 있으며, 궤도가 없이 움직일 수 있는 특징으로 인하여 종래 물류센터에서 레일을 추가하는 등의 바닥공사 없이 용이하게 설치할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 그러나 본 이동랙은 왼쪽과 오른쪽 구동부가 별도로 설치되어 있어 독립적으로 동기화 제어를 해야 하는 어려움이 있다. 특히, 화물의 불균형성이 제어 성능에 크게 영향을 미치므로, 강인한 제어기를 기반으로 한 동기화제어가 필요하다. 본 연구에서는 파라미터 변동에 대하여 강인한 강인서보계를 구성하였으며, 내부 및 외부의 동기화제어를 위하여 반복제어기법을 이용한 동기화 제어알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 강인서보계 및 반복제어계의 유효성을 보였으며, 실험에서는 동기화제어기법을 통한 제어의 유효성을 고찰하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권3호
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• pp.353-359
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• 2020

본 연구에서는 욕창 예방과 치유를 위해 개발된 의료용 로봇 침대의 제어기 구조와 제어 알고리즘에 대해 기술한다. 상용의 기존 욕창 예방 매트리스는 수동으로 동작하고 잔존 최대 체압이 욕창 발생 임계 체압을 넘어서기 때문에 이론적으로는 항상 욕창이 발생할 여지가 있지만, 본 연구에 개발된 시스템은 능동형 전기구동 건반을 사용하여 침대의 건반이 하강하면 체압이 0으로 떨어져서 욕창이 발생하지 않는다. 또한, 침대의 건반이 상승하여 욕창 임계 체압 이상이더라도 지속시간을 욕창 발생 임계시간 이내로 하도록 기구와 제어 알고리즘이 설계되어 있어서 욕창 발생 자체가 일어나지 않으며, 이는 바로 상용화가 가능한 욕창 예방 로봇 침대임을 뜻한다. 침대 건반의 모터는 의료용으로 적합한 BLDC 서보 드라이버를 설계한 모터로 되어있고 전장이 단순하여 쉽게 사용할 수 있도록 설계되었으며, CAN(Car Area Network)방식으로 서로 통신한다. 제작된 시스템은 욕창 예방에 효과적인 새로운 의료용 로봇 침대로 욕창으로 고통받는 많은 환자들에게 제공될 수 있도록 보급할 예정이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.627-630
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• 2009

해상용 Multi Sensor Surveillance System은 다양한 기술의 복합체로서 본 과제에서 개발하고자하는 Gyro Sensor based Servo Motion Control 알고리즘은 선박의 6자유도운동을 분석하여 그에 대응할 수 있는 Motion Control 동요안정화제어장치를 개발하는 것이며, Nano Driving Precision Pan-Tilt/Gimbal System은 초정밀 초고속으로 감시용 디바이스를 적시에 정확한 동작을 수행하게 해주는 필수적인 장비이다. 최종적으로 개발하고자 하는 분야는 해상용 Nano Driving Multi Sensor Surveillance System 중 Nano Driving Precision Pan-Tilt/Gimbal의 최적설계 및 제작, 3-axis Gyro Sensor based Servo Motion Control 알고리즘 개발, 영상추적 Video Tracking Software 및 Hardware의 개발 및 각 세부주관에서 개발한 각각의 장비를 하나의 시스템으로 통합하는 시스템 Integration 및 시험인증으로 하나의 시스템을 완성 하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제37권1호
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• pp.10-18
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• 2000

본 논문에서는 2축 서보시스템에 적용하기 위한 새로운 윤곽 모델링을 이용하여 퍼지논리형 상호결합제어기를 제안한다. 일반적인 각 축 독립제어기는 각 축의 동적 변수와 루프 이득의 불일치로 인해 윤곽 성능을 감소시킨다. 실제적으로 이러한 시스템은 많은 불확실성도 보유하고 있다. 상호결합제어기는 정확한 윤곽을 구하기 위해 모든 축의 위치 오차 정보를 동시에 이용한다. 그러나 일반적인 상호결합제어기는 마찰, 백래쉬 그리고 매개변수 변화를 극복하지 못한다. 또한 정확한 다축 시스템의 수학적 모델을 얻기 힘들기 때문에 서보시스템의 퍼지논리형 상호결합제어기를 제안한다. 이와 더불어 새로운 윤곽 오차 벡터 계산법을 제시한다. 제안한 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 실험결과를 나타낸다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제4권5호
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• pp.219-224
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• 2015

본 논문의 수중로봇 도미(Domi) ver1.0는 관상어용 물고기 로봇 개발을 목표로 연구 개발되었다. 물고기 로봇은 머리, 1단, 2단 몸체와 꼬리 부분과 2개의 구동 관절로 구성되어있다. 물고기 로봇의 추력에 적합한 구동부 선정을 위하여 물고기 로봇 모델링과 유영 해석을 통하여 관절 구동부가 설계되었다. 또한 물고기 로봇의 유영알고리즘은 Lighthill 운동학 해석을 기초로 생체 모방의 유영 근사화 방법을 적용하였다. 설계된 물고기는 수동유영 및 자율운영모드로 동작된다. 수동유영모드는 RF 송수신기를 이용하여 운용되며, 자율유영모드는 머리 부분에 부착된 PSD센서, 마이컴 제어부, 서보 구동장치에 의하여 구현된다. 본 설계된 물고기 로봇 도미 ver1.0은 수중 현장시험 평가를 통하여 추력, 내구성, 방수성 등의 성능이 우수함을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제35권5호
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• pp.199-209
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• 2024

적응광학(adaptive optics) 시스템의 성능 예측은 설계 및 분석에 매우 중요한 요소이다. 적응광학 성능 예측은 몇 가지 가정과 스케일링 법칙을 기반으로 한 초기 성능 예측 방안이 주로 사용되며, 대기 난류 강도와 프로파일, 파면 센서 및 변형 거울 해상도에 따른 피팅(fitting) 에러, 파면 재구성 알고리즘을 통해 전파되는 파면 센서 노이즈, 제어 루프의 유한 대역폭으로 인한 서보 지연, 그리고 자연 상태의 별 및 레이저 가이드 별의 배열에 따른 아나이소플라나티즘(anisoplanatism) 등 다양한 매개변수와 오류 원인을 고려해야 한다. 하지만 가정에 기반한 초기 성능 예측 방안은 때때로 실제 성능과 동떨어진 결과를 낳을 수 있으므로, 전산 시뮬레이션과 테스트 베드에서 폐쇄 루프 테스트를 통한 평가가 함께 진행되어야 한다. 또한 폐쇄 루프 테스트를 위해서는 대기 모사기가 필요하며, 이는 대기 외란의 공간 및 시간적 특성을 충분히 모사할 수 있어야 한다. 본 논문은 이러한 대기 외란 모사의 이론적 배경과 함께 컴퓨터 시뮬레이션 및 광학 실험실 내에서의 구현 과정을 전반적으로 제시한다.