• Title/Summary/Keyword: 선형 시스템

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의공학분야에서의 혼돈과학 (Chaos in Biomedical Engineering)

  • 박광석
    • 전기의세계
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    • 제42권7호
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    • pp.18-29
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    • 1993
  • 혼돈이론은 불규칙하다고 간주하고, 통계적접근 방법이외의 분석적방법의 접근이 어려웠던 시스템들에 대하여서 새로운 접근 방법을 제공하여주며, 보다 많은 시스템에 대하여 구조적 특성을 파악하게 하여주고 그 내부적 기전을 분석할 수 있게하여준다. 이러한 혼돈적 특성은 근본적으로 시스템의 내부적 비선형성에 의하여 근거한 것으로 볼 수 있다. 특히, 생체시스템의 경우에는 그 내부적 발생기전이 근본적으로 선형적 특성을 보이는 것보다 비선형적 특성을 나타내는 분석이 불가능하게 여겨졌던 생체시스템의 분석 및 의공학의 여러분야들에 다양한 형태로 적용될 있을 것이다.

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유전 알고리즘을 이용한 비선형 시스템의 지능형 퍼지 제어기 설계 (Design of Intelligent Fuzzy Controller for Nonlinear System Using Genetic Algorithm)

  • 김문환;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제1호
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    • pp.247-250
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    • 2004
  • 본 논문은 비선형 시스템의 새로운 퍼지 제어기 설계 기법을 제안한다. 퍼지 제어기는 비선형 시스템을 제어하는데 많이 사용되는 기법 중에 하나이다. 퍼지 제어기를 설계하는 것은 시스템에 대한 깊은 수학적인 접근이 필요로 하기 때문에 수학적 배경 없이 설계하기 힘들다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 길은 수학적인 접근이 아닌 지능적인 접근 방법을 사용하여 안정화된 퍼지 제어기의 설계하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 퍼지 제어기의 안정화 조건을 만족시키는 제어 파라메터를 전략 기반 유전 알고리즘을 사용하여 동정한다. 전략 기반 유전 알고리즘은 제어기의 안정화 조건을 만족시키는 해를 찾기 위해 전략적으로 교차와 돌연변이를 변화시킨다. 최종적으로 모의 실험을 통해 제안된 기법의 우수성을 확인한다.

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비최소위상 비선형 시스템의 새로운 제어 방법 (A New Approach to Control of Nonminimum-phase Nonlinear Systems)

  • 이주일;송은한;하인중
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2188-2191
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    • 2002
  • MIMO 비최소위상 시스템에 대한 입출력 선형화 제어에 대해서 새로운 접근 방식을 제안한다. 처음에 몇가지 조건 하에서 비선형 궤환과 상태 변환을 하고 또한 magnitude & time scaling을 해서 일반적인 비선형 시스템을 특이 섭동 시스템으로 변환할 수 있다는 것을 보였다. 특히 제안된 방법에 의하여 변환된 특이 섭동 시스템에서 숨겨진 동적 특성이 fast subsystem의 역할을 하게 된다. 그 다음에는 잘 알려진 composite control 기법을 적용하여 시스템이 거의 선형적이고 비간섭적인 I/O 동적 특성을 갖게 하고 내부 상태가 안정화되도록 한다. 기존의 방식 보다 제안된 제어 방법의 가장 큰 이점은 적용될 수 있는 비최소위상 시스템의 범위를 보다 넓히게 되었다는 것이다. 게다가 특이 섭동 방법은 제어기 설계 과정을 단순화시켜 제어기 구현에 있어서 계산 시간을 단축시킨다.

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연속 시간과 이산 시간 비선형 상호 결합 시스템을 위한 분산 정적 출력 궤한 제어기 설계 (Decentralised Static Output Feedback Controller Design for Continuous-time and Discrete-time Nonlinear Interconnected Systems)

  • 구근범;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.292-293
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    • 2007
  • 본 논문은 연속 시간과 이산 시간 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 정적 출력 궤한 제어기의 설계에 대해 연구한다. 먼저 퍼지 모델 기법을 이용하여 비선형 상호 결합 시스템을 Takagi-Sugeno (T-S)퍼지 모델로 모델링한다. 각각의 하위 시스템에 대한 정적 출력 궤한 제어기를 병렬 분산 보상(PDC)기법을 이용하여 구한다. 선형 행렬 부등식(LMI)을 통하여 하위 시스템의 안정화를 위한 이득값을 구한다. 이득값을 통하여 하위 시스템들이 안정화되고 그를 통해 전체 상호 결합 시스템이 안정화됨을 모의실험을 통하여 증명한다.

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비선형 탄성 방진 고무부에 충격 가속도를 받는 짐발 구조 시스템의 동적 해석 (Dynamic Analysis of Gimbal Structure System Including Nonlinear Elastic Rubber Vibration Isolator with Shock Acceleration)

  • 이상은;이태원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권4호
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    • pp.415-422
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    • 2016
  • 충격 가속도가 기계 시스템에 가해지면 시스템의 기능 저하 및 파손이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위하여 감시 정찰 비행기에 장착되는 짐발 구조 시스템은 설계 사양으로 MIL-STD-810G 충격 규격을 반드시 만족해야 한다. 일반적으로 비행기에서 전달되는 충격을 완화하기 위하여 시스템의 기초부에 방진고무가 설치된다. 고무는 비선형 하중-변형 관계를 가지므로 정확한 시스템의 충격 응답 계산이 어렵다. 이를 해결하기 위하여 비선형 특성을 2개의 선형으로 근사화하여 기초부에 충격 가속도를 받는 시스템의 동적 해를 유한요소법으로 구하였다. 그리고 동일한 조건에서 행한 실험과 비교 결과 제안된 해석 방법이 강성과 감쇠에서 비선형성을 갖는 방진고무가 포함된 짐발 구조 시스템의 동적 해석에도 유용함을 입증하였다.

포화입력을 가지는 시간지연 비선형 시스템의 퍼지 H2/H 제어기 설계 (Fuzzy H2/H Controller Design for Delayed Nonlinear Systems with Saturating Input)

  • 조희수;이갑래;박홍배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.239-245
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    • 2002
  • 본 논문에서는 입력에 제한이 있는 시간지연 비선형 시스템에 대한 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 방법을 제시한다. 포화입력을 갖는 시간지연 비선형 시스템을 시간지연과 포화입력을 갖는 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현하고 병렬분산보상(PDC)의 개념을 이용하여 제어기를 설계한다. Lyapunov 함수를 이용하여 시간지연과 포화입력을 갖는 $H_2/H_{\infty}$ 퍼지모델에 대한 폐루프 시스템의 안정성 조건과 LQ 성능을 최소화하는 조건을 유도하고, 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기가 존재할 충분조건을 선형행렬부등식(LMI: liner matrix inequality)을 이용하여 구한다. 제어기는 선형행렬부등식의 해를 구하므로써 바로 구할 수 있으며, 설계된 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기는 $H_{\infty}$ 노옴 한계값을 만족하면서 LQ성능의 상한값을 최소화한다. 마지막으로 포화압력으로 포화압력을 가지는 시간지연 비선형 시스템에 대해 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 사례를 보인다.

선형기계배치에서 To/From 방법과 최소역흐름 모형의 효율비교 (A Comparison of Flow Efficiency between To/From Ratio Method and Minimal Backward-Flow Model in a Linear Machine Layout)

  • Won, You-Dong
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제20권44호
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    • pp.369-376
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    • 1997
  • 제조셀에서의 기계배치 문제는 매우 중요한 문제 중의 하나이다. 제조셀에서의 기계매치 형태는 크게 선형배치 방법과 네트워크형배치 방법의 두 가지가 있다. 본 논문에서는 선형배치 방법에 대하여 검토한다. 선형배치를 위한 가장 일반적인 방법은 to/from 비율에 의한 방법이다. 본 논문에서는 최소역흐름모형을 제시하여 to/from 비율에 의한 방법과 비교한다. 비교 결과 최소역흐름모형에 의한 선형기계배치의 경우가 to/from 비율에 의한 방법보다 총역흐름 이동거리를 상당히 감소시키는 것으로 나타났다.

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비선형 섭동을 갖는 뉴트럴 시스템의 점근 안정을 위한 지연시간 종속 판별식 (Delay-Dependent Criterion for Asymptotic Stability of Neutral Systems with Nonlinear Perturbations)

  • 박주현
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권6호
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    • pp.1-6
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    • 2000
  • 본 논문에서는 비선형 섭동을 가지는 뉴트럴 시스템의 점근 안정성에 관하여 고찰한다. 리아프노프 방식을 이용하여 시스템의 안정성을 판별할 수 있는 충분조건을 제시한다. 이 조건은 지연시간에 종속이며, 선형행렬 부등식으로 표시되기 때문에 최적화 알고리즘을 이용하여 부등식 해를 쉽게 구할 수 있다는 장점이 있다. 마지막으로 제시된 이론의 유용성을 보이기 위하여 수치 예제를 보였다.

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비선형 편집기를 위한 디스크 어레이 (A Disk Array for Nonlinear Editing System)

  • 김경호;이영무;박규호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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    • pp.48-50
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    • 1999
  • 본 논문에서는 비선형 편집기를 위해 구현한 디스크 어레이의 구조[1][2][3]에서 편집할 영상의 특성에 따라 최적의 시스템을 구현하는 방법을 성능 분석에 의해 제시한다. 비선형 편집기를 위한 디스크 어레이는 여러 노드로 구성되어 영상의 종류에 따라 확장성이 용이하며 각 노드는 2개의 SCSI버스에 14개의 디스크가 연결 가능하다. 이러한 구조의 시스템에서 디스크의 개수 및 노드의 수를 이용한 SCSI버스의 성능 분석 모델을 제시한다. 성능 분석은 노드 수 및 디스크의 개수에 따라 SCSI 버스의 대역폭 및 디스크들의 검색 속도 비교 후 느린 부분을 찾도록 한다. 주어진 요구에 맞는 시스템을 설계하기 위해 성능 분석 모델을 이용한 최적의 자원을 갖는 비선형 편집 시스템 구현 방법을 제시하며 이를 이용한 무압축 NTSC 비선형 편집기의 설계 및 구현 예를 보인다.

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열병합발전시스템에서 퍼지선형계획법을 이용한 최적운전계획 (Optimal Operation Scheduling Using Fuzzy Linear Porgramming Method on Cogeneration Systems)

  • 이종범
    • 에너지공학
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    • 제4권2호
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    • pp.278-287
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    • 1995
  • 본 논문은 산업체의 열병합발전시스템이 각종 보조설비와 연계되어 운전되고 있을 경우의 최적운전 계획을 수립하였다. 최적운전계획을 수립하기 위하여 열병합발전시스템의 수리적 모델링은 물론 각종 보조설비들의 모델링도 수립하였으며, 사례연구를 통하여 모델링의 효용성을 검토하였다. 본 논문에서는 열병합발전시스템의 방식에서 버터밍사이클을 대상으로 삼았다. 시뮬레이션은 우선 선형계획법을 이용하여 운전계획을 수립한 후에 그 결과를 바탕으로 퍼지선형계획법을 적용하였으며, 퍼지화의 정도에 따라 여러 Case를 구성하여 단기운전계획을 수립하였다. 사례연구를 통해 각종 보조설비들이 버터밍사이클 방식에서 효과적으로 운전될 수 있음을 확인하였으며 퍼지선형계획법의 도입전후에서 얻은 운전계획 결과와의 상호 비교, 검토를 통하여 퍼지선형계획법을 도입시켰을 경우 수립된 운전계획의 효용성을 평가하였다.

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