• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.26 no.2
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• pp.127-134
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• 2016

This paper presents a robust control of a reaction wheel inverted pendulum. To this end, a mathematical model is derived using physical laws, and then parameters in the model are identified as well. Based on the model, a robust position control is designed, which consists of two parts: swing-up control using passivity and robust stabilization control using LMI (Linear Matrix Inequality). When the pendulum starts to move, the swing-up control is applied. If the position of the pendulum is near the desired upright position, the control is switched to the robust stabilization control. This robust control is employed in order to deal with the uncertainties in the inertia of the pendulum dynamics. The performance of the proposed control scheme is validated not only simulation but also real experiment.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.32 no.10
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• pp.857-863
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• 2015

The need for human body posture robots has led researchers to develop dexterous design of exoskeleton robots. Quantitative techniques to assess human motor function and generate commands for robots were required to be developed. In this paper, we present a passivity based adaptive control algorithm for upper limb assist exoskeleton. The proposed algorithm can adapt to different subject parameters and provide efficient response against the biomechanical variations caused by subject variations. Furthermore, we have employed the Particle Swarm Optimization technique to tune the controller gains. Efficacy of the proposed algorithm method is experimentally demonstrated using a seven degree of freedom upper limb assist exoskeleton robot. The proposed algorithm was found to estimate the desired motion and assist accordingly. This algorithm in conjunction with an upper limb assist exoskeleton robot may be very useful for elderly people to perform daily tasks.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.9 no.1 s.41
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• pp.51-59
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• 2005

Magnetorheological(MR) dampers are one of the most promising semi active control devices, because they have advantages such as small power requirement, reliability, and low price to manufacture. To reduce the responses of structures with MR dampers, a control system including power supply, controller, and sensors is required. However, when a mount of MR dampers are used to a large?scale civil structure such as cable stayed bridges, the control system becomes complex. Therefore, it is not easy to install and maintain the MR damper based control system. To resolve above difficulties, This paper proposes a smart passive system that consists of a MR damper and an electromagnetic induction(EMI) system. According to the Faraday’s law of induction, EMI system that is attached to the MR damper produces electric energy. The produced energy is supplied to the MR damper. Thus, the MR damper with EMI system does not require any power at all. Furthermore, the induced electric energy is proportional to external loads like earthquakes, which means the MR damper with EMI system is adaptable to external loads without any controller and corresponding sensors. Therefore, it is easy to build up and maintain the proposed smart passive system.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10a
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• pp.257-258
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• 2007

이 논문에서는 자동차 공기청정기의 성능을 테스트하기 위한 자동화 시험 장치를 설계 및 구현하였다. 기존의 수동시험장치의 경우 정확한 유량 조절이 불가능하여 성능시험평가결과에 오차가 크고 시험과정이 불편하였다. 본 논문에서는 신뢰성 높고, 자동제어가 가능한 시스템을 설계하기 위하여 유량센서, 압력센서, 온도 센서, 습도 센서들의 데이터를 데이터 수집 장치를 통해 수집하고, 컴퓨터 기반의 제어 및 계측 프로그램인 LabVIEW를 이용하여 제어 및 모니터링 프로그램을 제작하였다. 그래픽 기반의 LabVIEW를 이용함으로써, 사용자에게 편리한 인터페이스를 제공하고, 기존의 수동 시스템보다 정확한 성능테스트 데이터를 제공함으로써, 에어필터의 품질향상이 되도록 하기 위한 성능 테스트 장치를 제작한다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.6
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• pp.1203-1211
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• 2017

This paper proposes a robust controller for flexible joint robots to achieve tracking performance and to improve robustness against both matched and mismatched disturbances. The proposed controller consists of a disturbance observer(DOB), passivity-based controller, and integral sliding mode controller(ISMC) in a backstepping manner. The DOB compensates the mismatched disturbance in the link-side and formulates the reference input for the motor-side controller. Interconnection and damping assignment passivity-based controller (IDA-PBC) performs tracking control of motor-side, and it is integrated to nominal control of ISMC to guarantee the over-all stability of the nominal system, while, matched disturbances are decoupled by the discontinuous control of ISMC. In the design of the link-side controller, PD type impedance controller is designed with DOB and this leads the continuous control input which is suitable to the reference input for the motor-side.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.11 no.1
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• pp.46-55
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• 2006

This paper presents the control method for the hybrid actuator comprising a DC motor and an MR brake. Generally, a DC motor as an active actuator has a small power to weight ratio and goes unstable with higher force control gain due to its saturation limit. In order to cope with this instability and make the transparency higher, this paper proposes a hybrid actuator which consists of a DC motor and an MR brake as a passive actuator and its force control method based on network theory. A DC motor actively produces the output corresponding to the signs of the input currents. On the other hand, an MR brake passively resists against the external load independent of the sign changes of the input currents. This characteristics is widely known as 'passive' This paper suggests a force control method based on passivity concept in network theory for the hybrid actuator and verified its performance and stability through the experiments.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07d
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• pp.2218-2220
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• 2003

현대 산업현장에서 80%이상 사용되는 PID(proportional integral derivative) 제어기는 제어성, 적응성, 제어이득 조정 등의 특정이 있어나 제어 대상에 대한 PID 제어 계수를 경험적 방법인 수동으로 동조해야하는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해 본 논문에서 PID제어기의 최적 자동동조를 위한 릴레이 동조 방법을 제안한다. 기존의 한계감도법과 과도응답 법으로 초기계수를 결정하는 방법보다 유연성과 적용성이 높고, 이를 마이크로프로세서(DSP : TMS-320C32)에 적용하여 소프트웨어적으로 릴레이의 기능이 이루어지도록 설계했다. 이는 Ziegler-Nichols 계수조정법이 갖는 적용대상의 제약성을 극복한 방법이며, 릴레이에 의해 출력을 강제 진동시키고 출력의 진폭과 주기를 이용하여 PID 계수를 조정하고, 또 상대안정성의 척도인 위상여유를 고려하므로 시스템의 상대안정성과 견실성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1999.10a
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• pp.472-474
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• 1999

기존 객체지향 기술의 객체는 상태(data) 정보와 행위(behavior) 정보를 캡슐화하여 실세계의 객체를 표현하지만, 메시지가 전달되어야만 반응하는 수동 객체(passive object)이다. 본 논문에서 소개하는 분산 능동 객체 시스템(Distributed Active Object System: DAOS) 방식은 CORBA 기반의 분산 환경에서, 객체의 상태 정보와 행위 정보 뿐 아니라 객체 자신의 제어(control) 부분까지 캡슐화한 능동 객체(active object)를 지원하여 실객체를 더욱 자연스럽게 표현할 수 있다. 여기서, 자신의 제어란 자신의 상태뿐 아니라 인터페이스 변수(interface variable)로 연결된 타 객체의 상태까지 모니터링하고 그 상태 변화에 따라 스스로 행위를 수행하는 것을 말한다. 따라서 DAOS 방식은 프로그램의 메인에서 메시지 전달을 통한 각 분산 객체들의 제어를 기술하지 않고, DAOSMain 클래스에서 인터페이스 변수들을 사용하여 객체들을 구성적으로 조립하여 시스템을 구축한다. 즉, DAOS 방식은 객체 조립성을 지원하여 분산 소프트웨어의 생산성을 향상시키고, 제어까지 캡슐화된 능동 객체를 지원하여 분산 소프트웨어의 생산성을 향상시키고, 제어까지 캡슐화된 능동 객체를 지원하여 컴포넌트의 재사용성을 개선한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.06a
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• pp.257-259
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• 2012

친환경 시대로 나아가는 현재, 능동소음제어는 저주파소음을 줄이기 위한 좋은 방법이다. 또한 수동소음제어만으로 선박소음을 제어하기에는 물리적인 무게가 심각히 가중되어 한계를 가지게 된다. ANC 시스템은 이러한 문제를 해결해 줌과 더불어 다양하게 변화하는 환경소음까지 줄여주는 특성을 가지고 있다. 우리는 본 논문에서 선박의 환경소음을 줄이기 위하여 LMS 알고리즘과 신경회로망 알고리즘을 기반으로하는 ANC 시스템을 제안한다. 먼저 선박과 유사한 유도전동기의 소음을 측정하고 다음으로 ANC 시스템을 위한 LMS 구조를 구축한다. 그리고 소음의 비정치와 불확실성 때문에 단층 퍼셉트론 모델로 디자인된 신경회로망 알고리즘을 추가하여 실시간으로 소음을 줄이도록 하였다. 이 하이브리드 ANC 시스템은 최급강하기법의 방법으로 파라미터 값들이 온라인으로 실시간 추정되며, 제안된 ANC 시스템은 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 그 성능을 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2022.11a
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• pp.749-751
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• 2022

본 논문은 코로나19로 인해 가정에서 생활하는 시간이 길어진 현재 스마트 IoT시스템을 기반으로 각종 환경에 따라 자동으로 창문을 여닫는 "지능제어기를 활용한 스마트 창문"(이하 "윈도우 플러스")을 제안한다. 본 논문이 제안하는 주요한 특징은 다음과 같다. 첫째, 여러 가지 센서와 모터, 라즈베리파이를 이용하여 센서 입력 값에 따라 창문 개폐를 결정한다. 둘째, 안드로이드 어플리케이션과 윈도우 플러스-휴대폰 간 블루투스 통신을 이용하여 창문에 입력되는 대기 환경 수치를 실시간으로 표시한다. 셋째, 실내모드와 실외모드를 구분지어 설정할 수 있으며, 이는 사용자로 하여금 실내 대기 상태를 최적으로 만들 수 있도록 한다. 넷째, 창문의 개폐 여부를 telegram을 통해 사용자가 알 수 있도록 하며, 실내 환경의 보안성을 제공하고. 채팅을 통해 원격제어를 한다. 제안하는 시스템은 기존 수동방식의 창문으로부터 사용자의 편의성을 증가시키고, 자동 환기를 통해 코로나19의 전파를 방지하는데 도움을 줄 수 있는 "윈도우 플러스"의 개발을 목표로 한다.