• 제목/요약/키워드: 시간 지연 제어

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LTE-R 시스템에서 열차제어를 위한 핸드오버 지연 안정화 방안 (Handover Delay Stability Method for Train Control on LTE Railway System)

  • 오상철;윤병식;이숙진;최민석;김동준;성동일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.1646-1653
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    • 2020
  • 잦은 핸드오버가 발생하는 LTE-R 시스템에서 다양한 속도로 고속 주행하는 열차를 실시간으로 원격제어하는 경우 열차제어 메시지의 안정된 실시간 송수신은 열차운행에 중요한 요소이다. 본 논문에서는 이러한 LTE-R 환경에서 실시간 원격 열차제어의 안정성을 높이기 위해 열차 속도에 무관한 핸드오버 지연시간 안정화 방안을 제시하였다. 또한, 시뮬레이션의 정확도를 높이기 위해 실제 구간별 가변속도, 고도 등을 반영한 실측 데이터를 시뮬레이션에 반영하였다. 시뮬레이션 결과에 따라, A3 오프셋 값에 따라 평균 핸드오버 지연시간이 불안정한 영역과 안정한 영역이 존재한다는 것을 알았으며, 최적값은 불안정한 영역에 존재한다는 것 또한 알 수 있었다. 그러나, 열차 속도에 관련 없이 예측 가능한 핸드오버 지연시간을 얻기 위해서는 불안정한 영역에 있는 A3 오프셋 값을 통한 Early 핸드오버 보다는, 지연이 조금 더 있더라도 안정적 영역에 있는 A3 오프셋 값을 이용한 Late 핸드오버가 안정성을 최우선시 하는 국내 LTE-R 망에 더 적합하다는 것을 알 수 있었다.

뉴트럴 시간 시간을 포함하는 이산 비선형 시스템의 퍼지 제어기 설계 (T-S Fuzzy Controller for Discrete Nonlinear Systems with neutral type time-delays)

  • 송민국;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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    • pp.392-395
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    • 2008
  • 본 논문은 퍼지 제어기를 이용하여 이산 비선형 뉴트럴 시스템을 안정화 시킨다. 시간 지연을 가지는 이산 비선형 모델에 퍼지 제어기를 연결하여 폐회로를 구성하고, 이에 대한 안정도 분석 및 성능 평가에 대해 연구한다. 이산 비선형 시스템을 먼저 T-S 퍼지모델로 모델링 하고, 모델링된 시스템을 안정화 시키기 위한 제어기를 설계한다. 퍼지 모델과 퍼지 제어기 모두 같은 멤버쉽 함수를 가진다고 가정하며, 제어기 이득값 설계를 위한 선형 행렬 부등식 조건을 유도한다. 모의 실험을 통하여 제안된 제어기의 안정도를 입증한다.

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신경회로망 기반 비선형 다변수 자기동조 PID 제어기의 설계 (Design of a nonlinear Multivariable Self-Tuning PID Controller based on neural network)

  • 조원철
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권6호
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    • pp.1-10
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    • 2007
  • 본 논문에서는 비선형 다변수 시스템에 적응할 수 있는 신경회로망을 이용한 PID 구조를 갖는 직접 다변수 자기동조 제어기를 제안한다. 제어기에 적용되는 플랜트는 잡음, 시간지연과 상호결합항이 존재하며 파라미터가 변하는 비선형 다변수 시스템이다. 비선형 다변수 시스템은 선형부분과 비선형부분으로 분리한 형태로 구성되며, 선형제어기는 외부환경 변화에 적응할 수 있는 PID 제어기 특성을 가진 자기동조 PID 제어기 이다. 선형부분의 제어기 파라미터는 순환최소자승법으로 직접 추정하고 비선형 부분의 파라미터는 신경회로망으로 추정한다. 그리고 각 부분에서 추정한 파라미터를 합한 후 비선형 다변수 일반화 자기동조 제어기의 제어법칙에 적용한다. 제어 알고리듬의 타당성을 확인하기 위해 시간 지연이 있고 일정한 시간이 경과한 후 시스템의 파라미터가 변하는 비선형 다변수 시스템에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다. 또한 기존의 신경회로망을 이용한 직접 다변수 적응 제어기에 비해 효과적이다.

자기유사성 트래픽 조건에서 다중 시간 간격을 이용한 혼잡제어 (Congestion Control with Multiple Time Scale under Self-Similar Traffic)

  • 박동석;나상동
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.65-75
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    • 2005
  • 컴퓨터 네트워크에서 전송제어 프로토콜 상에서 다중시간 간격으로 혼잡제어의 지연을 피드백 루프의 시간간격을 조정하여 명시적 예측을 실행해 제어의 단점을 개선하는데 연구한다. 자기 사성은 다양한 네트워크 환경에서 공통적으로 발생하는 현상인 것으로 정체 제어에서 자기 유사성 트래픽의 장거리 상관 구조를 활용할 가능성과 MTS 정체 제어의 프레임워크를 발전시켜, 이 프레임워크가 전송 율 기반 피드백 제어의 성능을 향상시키는 데 시뮬레이션을 통해 트래픽 조건으로 나타낸다. 자기 유사성 트래픽 조건에서 3가지 단계로 구성한다. 먼저 TCP의 모듈 형 확장에서 Tahoe, Reno, Vegas 등 다양한 버전의 TCP에 적용되는 간단한 인터페이스를 통한 함수 호출을 정의하고, 이것이 성능을 크게 향상시킨다. 두 번째로, 광대역 WAN에서 지연-대역폭의 곱이 높을 경우 더욱 심각해지는 사후제어의 불확실성 차이를 해소함으로써 MTS TCP가 기반 피드백 제어에 사전성을 부여한다. 세 번째는 트래픽 제어의 3가지 차원인, 즉 추적 능력, 연결 지속 기간, 공정성이 성능에 미치는 영향 등을 비교 분석하여 입증한다.

이동통신망에서 저지연 상향링크 전송 기법 (Low Latency Uplink Transmission Scheme in Mobile Communication Networks)

  • 배덕현;이현석;이장원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권1호
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    • pp.77-87
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    • 2017
  • 현재 사용되고 있는 LTE/LTE-A 이동통신망의 성능은 일반적인 무선 통신 서비스를 제공하는데 충분히 높은 대역폭과 낮은 지연시간을 제공하고 있지만, 차세대 이동통신망의 주요 서비스가 될 가상현실, 원격 제어 등의 초저지연 서비스를 지원하기 위해서는 수 ms 수준의 낮은 지연시간이 필요하다. 그러나 LTE/LTE-A 시스템에서의 상향링크 전송은 단말이 전송에 필요한 무선자원을 획득하기 위해 기지국으로부터 자원을 할당받는 스케줄링 승인 과정이 선행되어야 한다. 이 과정은 고정적인 지연시간을 가져오고, 상향링크 전송에서 낮은 지연시간을 달성하는데 걸림돌이 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 스케줄링 승인 과정으로 인해 발생하는 지연시간을 줄이기 위해 새로운 상향링크 전송 방법인 Cut-in 상향링크 전송방법을 제안한다. 제안하는 상향링크 전송방법의 검증을 위해 모의실험을 수행하였으며, 이 결과를 통하여 제안하는 상향링크 전송방법이 기존 LTE/LTE-A 상향링크 전송 방법보다 낮은 지연시간을 발생시킴을 보인다.

가상환경을 이용한 힘반영 원격조작 시스템에 관한 연구 (A Study on the Force Reflecting Teleoperation System Based on Virtual Environment)

  • 김대현;김영동
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.63-71
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    • 2000
  • 원격조정 시스템에서 힘정보는 중요하다. 그러나 특수 응용 분야에 적합한 크기와 측정의 정확성을 가지는 힘 센서의 적용은 매우 어렵다. 더욱이 힘 정보의 전송으로 인한 시간지연으로 시스템은 불안정 되기 쉽다. 본 논문은 가상환경을 이용한 원격조정 시스템을 제안하였다. 시스템은 그래픽 시뮬레이션 처리부, 슬레이브 제어부 그리고 역감 제시부로 구성되어진다. 슬레이브 암이 작업물체와 접촉작업을 할 때 역감은 가상환경에서 계산되어지므로 힘 선세와 시간지연으로 발생되는 문제점을 해결 할 수 있다. 제안된 시스템으로 접촉작업에 대한 힘 제시 원격조정을 수행하였고, 실험결과를 통해서 안정된 접촉작업을 확인하였다.

저전력을 위한 다단계 캐쉬 예측기 (Multi-Level Cache Prediction For Low Power Consumption)

  • 최우성;김종연;이준원;조정완
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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    • pp.19-21
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    • 2001
  • 저전력 설계에 관한 프로세서 구조의 연구 중, CPU와 L1캐쉬 사이에 크기가 작은 LO 캐쉬를 사용하는 방법이 제시 된 바 있다. LO 캐쉬의 사용은 괄목할 만한 에너지 절약 효과를 거두었지만, 커다란 지연시간의 증가를 초래하였다. 따라서 LO 캐쉬는 필요에 따라서 선택적으로 사용이 되지 않으면 심각한 지연 시간의 증가로 인하여 실제 시스템에 적용하기 어려운 면을 가지고 있다. 선택적인 제어를 위한 방법으로서 몇몇 연구에서 예측기를 이용하는 방법을 제시하였으나, LO 캐쉬에 적합하지 않았다. 우리는 이 논문에서 새로운 가상적인 캐쉬 예측기를 제시하고 이에 대한 시뮬레이션 결과를 제시하였다.

시간지연추정제어기에 관한 리뷰 (Review on controllers with a time delay estimation)

  • 이효직;윤지섭
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1120-1124
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    • 2005
  • We reviewed controllers with a time delay estimation in this paper. Time delay control (TDC) and sliding mode control (SMC) are well known robust control schemes. Basically, the TDC has a main characteristic called a time delay estimation from which we can estimate the total uncertainty of a system. . The TDC causes the stick-slip in the case of systems with a friction. The so-called TDCSA which are short for TDC with switching action was developed to reduce the stick-slip. The TDC has the additional switching action term in the TDC structure. In the other hand, the SMC dose not have a time delay estimation but instead it can estimate the system uncertainty through the switching action. The SMC has a difficulty to estimate the total uncertainty of a system because it does not have a time delay estimation. In order to solve the difficulty, some control schemes were developed. Among them, we need to focus our attention on two control schemes: SMCPE and SMCTE, which are short for sliding mode control with a perturbation estimation and sliding mode control with a time delay estimation, respectively. In this paper, we analyzed and compared the characteristic of above three controllers. Even though the motives for the development of three control schemes are different, three control schemes have much in common in terms of their controller structures.

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연속시간 유한정정제어기의 최적설계 (Optimal Design of a Continuous Time Deadbeat Controller)

  • 김성열;이금원
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.169-176
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    • 2000
  • 유한정정 특성은 시간영역에서 디지털 제어시스템 설계를 위해 잘 정립이 되어 있다. 그러나 연속시간 제어시스템에서는 유한정정 특성은 불가능한데, 그 이유는 디지털 제어시스템에서 사용하는 이론으로 유한정정 특성을 나타내게 설계하여도 샘플링점에서는 유한정정이 되나, 샘플링점간에 리플이 존재하기 때문이다. 그러나 몇몇 학자들이 지연요소를 제안하여 이러한 문제를 해결하였다. 지연요소는 연속계에서 유한라플라스변환의 성질로부터 얻은 개념이다. 유한정정제어기 설계를 위해서는 유한정정외에 내부모델안정성, 실현가능성 등의 조건들을 추가로 설정하고, 이런 조건들이 만족되게 오차 전달함수의 미지계수, 팍점 등을 구할 수 있다. 지연소자로 된 미지 다항식을 계산할 수 있다. 실시스템에 대한 적용을 위해서는 이러한 조건외데 견실성에 관한 조건이 첨가될 수 있다. 본 논문에서는 1개 지연요소를 사용하여 오차전달함수를 표시하고, 유한정정에 관련된 조건들외에 견실성을 고려한다. 견실성의 지표로는 가중감도함수를 선택하고, 이의 $H_{infty}$놈이 최소가 되도록 유한정정제어기를 설계한다. 즉 오차전달함수의 극점을 초기값을 계속 사용하지 않고 견실성지표의 $H_{infty}$놈이 최소화되도록 극점을 최적화하여 최적설계를 한다.

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회전좌표계를 이용한 병렬형 단상능동전력필터의 제어알고리즘에 관한 연구 (A Study on Control Method of Parallel Single-Phase APF Using Rotating Reference Frames)

  • 허진석;김영조;김영석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.208-211
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    • 2003
  • 본 논문에서는 비선형 단상부하에 의해 발생하는 전류 고조파를 보상하기 위한 단상능동전력필터의 제어방법을 제안한다. 측정된 부하전류에 시간지연을 주어 가상의 두 번째 상을 만들어서 단상시스템을 두 축을 갖는 시스템으로 만들어 복소계산이 가능하게 한다 기존의 방법과 달리 저역통과필터의 지연특성을 고려하여 필터를 통과한 지연된 위상을 가진 정현파를 가상의 상으로 이용하였다 두 개 의상이 존재하므로 순시로 무효전력을 구할 수 있게된다. 본 논문에서는 회전좌표계를 사용하여 순시계산을 하였고, 부하전류만을 검출하여 보상전류 지령치를 구하였다. RL부하에 대한 실험을 수행하였고, 이러한 실험을 통하여 제안된 제어법의 유효성을 입증하였다.

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