방사형 인공위성 경우, 관성곱이 커서 단일 입 출력 가정이 불가능하기 때문에 고전적 제어기 설계방법을 사용하기 어렵다. 본 논문에서 현대 제어 이론인 $H_{\infty}$ 제어기 설계이론을 사용하여 방사형 인공위성의 자세 제어기 설계를 수행하였다. 설계 알고리즘으로 보다 안정적인 LMI 방법이 사용되었고, 설계 결과에 대한 안정성과 성능에 대한 강건성 해석을 위해 ${\mu}$-해석 방법이 적용되었다. 설계 결과, 일반적인 경우와 다르게 제어기가 포함되지 않은 개루프보다 제어기가 포함된 개루프의 cross-over frequency가 더 낮게 설계되는 것이 관측되었다. 즉 상대적으로 큰 관성곱 영향 때문에 단지 weighting 함수 조정으로 위성 기동성을 증가시키는데 한계가 있는 것으로 해석된다. ${\mu}$-해석을 위해 +/-5%의 관성모멘트 변화를 가정하였다. 안정성 및 성능에 대한 강건성 해석결과, +/-7% 관성모멘트 변화까지 시스템 안정성 및 성능이 보장됨이 확인되었고, 관성곱 변화보다 주관성모멘트 변화가 안정성 및 성능 저하에 더 영향을 주는 것으로 확인되었다.
소형 LD 구동 장치를 개발하고, 그 성능을 평가하였다. 개발된 장치는 사용 및 이동이 편리하도록 소형으로 제작되었으며, 안정적인 LD의 구동을 위해 AGC(Auto Gain Control) 및 APC(Auto Power Control)를 적용하였다. 개발된 장치의 LD구동전류 안정도는 $100{\mu}AmA$ 이내로 레이저 광 출력 안정도는 0.07mW이하로 안정된 구동 성능을 나타내었다.
적응변조방식은 이동통신 시스템의 설계 전력 여유분을 이용하여 기존 시스템의 구성을 가능한 변경하지 않고 시스템의 전반적인 전송효율을 증진시킬 수 있는 방식으로 대두되고 있다. 일반적으로 적응변조방식의 성능을 다루기 위한 논리에 중점을 두고, 귀환 경로에 대한 것을 제시하지 않고 가정하여 왔으나 본 논문에서는 양방향성의 성능을 모색하여 시스템의 성능을 개선하는 것 뿐만 아니라, 시스템의 안정성을 고려하기 위해 수시로 변조방식이 바뀌는 경우에는 시스템의 안정성이 떨어지고, 이에 따라 전체적인 시스템 성능이 약화되므로 귀환 경로를 이용하여 시스템의 안정성을 기하기 위해 단말기의 이동성을 측정하므로써 변경의 조건을 확실하게 한 후 변경하여, 시스템의 안정성을 향상하고 전체적인 성능을 향상 시키는 방식을 제시한다. 제안된 방식은 기지국에서 이동국의 거리를 전력제어를 통해 파악하며. 적응변조방식으로 MPSK를 적용하고. 이동국의 순시 변화치를 적용함으로써 이동성에 따른 변화를 감지하여 적용시점을 결정하는 변수를 적용하여. 전체적인 시스템의 안정성을 확보하면서 전송효율을 증진 시킬 수 있다.
EAI나 B2BI와 같은 통합 어플리케이션들은 짧은 시간 동안의 서비스 요청 폭주로 인한 과부하시에도 대용량의 I/O기반 트랜잭션들을 안정적으로 처리할 수 있는 신뢰성 있는 시스템을 필요로 한다. 본 논문에서는 I/O기반 시스템에서 대용량의 거래를 효과적으로 처리할 수 있으며 짧은 시간 동안의 거래 요청 폭주로 인한 과부하시에도 안정적으로 서비스를 제공할 수 있는 Peak Load Control(PLC)기반의 Worker-Linker 패턴을 제시한다. 본 논문에서는 PLC 기법을 위해 지체시간(Delay Time) 알고리즘을 사용한다. 또한 제안한 알고리즘이 가지는 과부하 시의 성능 안정성을 증명하기 위해 본 논문에서는 Worker-Linker 패턴을 실제 B2BI 시스템에 적용해서 성능 안정성을 증명하기 위한 실험 결과를 제시한다. 실험 결과에 의하면 본 논문에서 제안한 지체시간 알고리즘은 과부하 상태를 안정적으로 통제하는데 효과가 있다.
액체 로켓엔진 개발과정에서 수행되는 여러 가지 시험 중 연소 안정성 평가 시험을 통해, KSR-III 로켓엔진의 연소 안정성을 평가하였다. 안정성 평가시험에서, 엔진이 외부 교란에 의한 압력 진동을 감쇠시켜 본래의 안정한 연소를 회복하는 경우, 그 엔진은 연소 안정 화 능력을 가지고 있다고 판정할 수 있다. 로켓엔진은, 교란의 크기를 예측하기 어려운 외부 섭동에 노출될 수 있으므로, 연소 안정화 가능 여부를 확인하는 것과 더불어 엔진이 갖고 있는 연소 안정화 성능을 정량화하여 파악하는 작업이 필요하다. 이를 위해 몇 가지 주요 인자를 도입하였고, 이를 평가하는 방법을 검토하였다. 성공적으로 완료된 KSR-III 로켓 개발과정에서 로켓엔진의 안정성 확보를 위해 6회의 안정성 평가 시험이 수행되었다. 이를 토대로, 연소 안정화 성능의 정량화 방법을 KSR-III 엔진에 적용하여 엔진의 안정화 성능을 분석하였다.
본 논문에서는 안정성이 강화된 다중채널 적응 필터를 사용한 능동소음 제어 시스템을 제안한다. 초기에는 IIR필터의 극점을 원점방향으로 강제로 이동시켜 안정성을 확보하고, 망각인수를 도입하여 정상상태에 도달하면 최적 수렴치로 유지하게 함으로서 제어 정상상태 성능에는 영향을 미치지 않고 안정도가 강화 된 적응 IIR 필터 알고리즘을 제안한다. LMS 알고리즘의 수렴 성능을 개선하기 위한 방법으로 정규화기법을 사용하면 수렴 속도가 향상되지만 이에 비례하여 안정성이 떨어지게 된다. 소음원 입력의 파워가 시변 할 경우 적응 알고리즘의 안정성이 약화되는 문제점이 발생하는데, 본 논문에서는 Leaky LMS알고리즘과 비슷한 구조이지만 안정성이 강화된 IIR정규화 LMS 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘의 유용성을 비교 분석하기 위하여 실험을 수행하였다.
슬롯판을 이용한 경사충격파와 경계층 간섭유동 제어에서, 슬롯판 아래에 있는 공동부의 형상을 바꾸어 가며 제어 성능을 비교하는 수치적 연구가 수행되었다. 공동형상 직사각형 5개, 사다리꼴 3개를 선정하여 shock 뒤에서 경계층 안정성, 전압손실을 기준으로 제어 성능을 평가하였다. 수치해석 결과 모든 형상에 대해 제어하지 않은 상태보다 좋은 성능을 얻었다. 그 중 경계층 안정성 측면에서는 형상 L과 R, 전압손실 감소 측면에서는 형상 M과 A가 효과적임을 확인하였고, 종합적으로 슬롯의 끝 면과 공동의 길이방향 끝 면이 일치하는 형상에서 상대적으로 좋은 결과를 얻음을 확인했다. 또한 슬롯과 공동 내부유동을 분석하면서 경계층 안정성과 전압손실 감소에 영향을 미치는 것은 separation 영역을 얼마 원활히 흡입하는지의 여부임을 알 수 있었고, 상류 슬롯에서 발생하는 shock에 대한 추후 해결 연구도 필요함을 알 수 있었다.
최근 우리 나라도 자동차의 수요가 급격히 늘어나고 있고, 생산량도 급증하 고 있어 자동차 공업이 산업의 최고의 위치를 확보하게 되었다. 자동차는 최 신 종합 기계 구조물로서 전기, 전자, 제어에 이르기까지 거의 모든 분양의 학문적 이론과 기술을 도입하는 최첨단의 기계 장비인것이다. 따라서 그 부 가가치 또한 매우 큰 것이다. 자동차의 성능을 결정짓는 가장 커다란 요소는 주행 성능과 안정성 및 조종성이다. 주행성능이라 함은 자동차의 종방향 운 동에 관한 성능으로서 기관의 동력에 지배적인 영향을 받는 성능(동력 성능) 과 그 밖의 성능(타향 성능, 제동 성능)으로 구분된다. 또 안정성과 조종성이 라함은 자동차의 횡방향 운동에 관한 성능으로서 로울링과 요우잉을 포함시 킨 곡선 운동에 관한 성능을 일컫는다. 이러한 운동 성능을 좌우하는 것은 구조적인 설계의 양부와 스프링이나 댐퍼의 성능일 것이다. 자동차의 수많은 부품 중의 다수가 국산화 되어 있지 아니하고, 또한 이러한 부품들의 성능을 시험할 수 있는 장비의 수입 의존도가 높은 것은 업계나 학계 등에서 앞으 로 많은 연구가 이루어져야 할 점이다. 자동차의 충격 흡수기(shock absorber)의 검사기도 또한 수입 시험기에 의존하고 있었던 것이 현실이었 다. 이에 본 연구진은 이 검사기의 국산화에 착수 한 것이다. 자동차에 있어 서 충격 흡수기는 지면에서 오는 충격을 급속히 흡수하는 역할을 하여 자동 차의 주행 성능과 안정성을 높혀 주며, 승차감을 높혀 주는 중요한 부품이 다. 따라서 충격 흡수기의 양부의 판정은 대단히 중요한 것이다. 본 연구에 서는 충격 흡수기의 충격 흡수력(감쇠력)을 측정하여 감쇠 특성을 정도 높게 파악할 수 있는 시험기를 만드는데 그 목적을 두고 있다. 연구는 시험기의 구동부를 제작하는 기계부와, 제어 및 계측의 하드웨어를 담당하는 전기.전 자부및 실제로 기계를 구동, 제어하고 측정 결과를 기록하고 출력하는 부분 을 담당하는 소프트웨어 개발부로 나누어서 진행하였다.
본 논문에서 DCU는 기지국 전력증폭기의 성능을 안정적으로 유지하여 기지국 전체의 성능과 안정성 유지에 기여한다. 제안된 DCU는 전력증폭기에 공급되는 전력을 제어하며 실험에 사용한 앰프는 정격 입력이 10dBm일 때 정격 출력은 47.8dBm 이다. 성능의 비교는 DCU를 적용 했을 때와 미적용 했을 때를 비교하였고 연구결과 DCU가 IMD의 열화 경계에서 안정적으로 잘 동작 하였으며 전력증폭기가 매우 안정적으로 동작했다. DCU 없이 입력을 정격 보다 2dB 올렸을 때 IMD는 3~4dB 정도 나빠짐을 볼 수 있었다. 측정 결과를 보면 DSP를 이용한 제어가 유효하다는 것을 입증한다.
소형 추력기의 반응기 설계에 영향을 주는 인자를 실험을 통해 확인하였다. 소형 추력기의 경우 압력 센서 포트를 통한 촉매의 유실이 발생할 수 있으므로 벽면 메쉬를 삽입하여 유실을 방지하였다. 실험결과 메쉬에 의한 성능 저하는 없었으며, 안정적인 질량유량의 공급이 추력기의 안정성에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 반응기에서 급격한 압력저하가 발생할 경우 이는 바로 성능에 반영되므로 이러한 압력 저하를 최소화해야 안정적인 성능을 확보할 수 있다. 반응기 후단의 디스트리뷰터는 원형과 십자형 중 보다 안정적인 성능을 보이면서 구조적으로 견고한 십자형이 더 적합한 것으로 실험 결과 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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