본 논문은 선박자동 항로 추적제어기와 자동접이안 제어기를 포함하는 선박자동운항시스템 설계와 관련이 있다. 자동항로 추적제어기의 설계를 위해서는 최적제어기가 사용되었는데 선형화된 선박조종식이 사용되었다. 수치예는 자동항로 추적제어기가 선장이 미리정한 way point를 추적할 수 있음을 보여주고 있다. 자동접이안 제어기의 설계를 위해서는 비중앙화 방식의 제어기가 사용되었다. 자동접이안 제어기는 자동 항로 추적 제어기에 전진속도에 대한 퍼지 로직 제어기가 추가 되어 실현되었다 수치예는 자동접이안 제어기가 성공적으로 사용되었음을 보여준다.
본 연구에서는 원자로의 충수 및 배기가 완료된 상태에서부터 원자로 출력 2%까지의 운전을 자동으로 운전하는 자동기동 시스템 개발에 필요한 자동제어 운전모드를 개발하였다. 이를 위하여 종합운전절차서를 분석하고 원전 시뮬레이터를 운전하여 자동화에 필요한 운전절차와 자동제어범위를 도출하였다. 자동기동 시스템 설계를 위하여 4개의 운전모드를 정의하고 운전원의 개입이 필요한 7개의 운전유지대를 설정하였다. 각 운전모드 자동화에 필요한 자동제어 알고리즘을 개발하기 위하여 운전에 필요한 제어변수 및 제어대상 기기를 선정하였다.
본 논문에서는 임펄스 잡음이 존재할 때 주파수 지연을 추정하기 위해서 칼만 필터 자동 주파수 제어에 관해서 나타내고, 몇 가지 잘 알려진 자동 주파수 제어와 비교하였다. 칼만 필터 자동 주파수 제어는 백색 가우스 잡음에 대하여 안정된 주파수 획득 성능을 유지하면서, 임펄스 잡음에 잠재적으로 강한 특성을 보인다. 또한 제안된 기법은 고려한 모든 자동 주파수 제어 중에서 가장 빠른 초기 주파수 획득 성능을 달성할 수 있다. 그 결과 자동 주파수 제어를 학습하기 위한 프리앰블 길이를 줄일 수 있으므로 높은 송신 전력효율을 얻을 수 있다.
본 논문은 개선된 Complex 방법을 이용한 하이브리드 퍼지 PID 제어기의 최적 자동동조 알고리즘을 제안한다. 제어응답은 퍼지제어기의 환산계수 값에 의해 여러 종류, 여러 형태로 변화하기 때문에 해당하는 제어계의 평가 기준을 만족하도록 제어 파라미터 값을 정하는 것이 중요하다. PID 파라미터 조정법에는 많은 방법이 제안되어 왔었다. 대표적인 예로서 Ziegler-Nichols, Cohen-Coon, Chien-Hrones-Reswick(CHR) 등에 의해 제안된 방법들이 있다. 본 논문에서는 개선된 Complex 방법을 이용한 강력한 자동동조 알고리즘이 하이브리드 퍼지 PID 제어기의 성능을 자동적으로 개선하기 위해 사용된다. 이 알고리즘은 하이브리드 퍼지 PID 파라미터와 환산계수를 제어출력 변화율과 제한조건에 따라 자동으로 추정한다. 지연시간을 갖는 1계, 2계 공정에 적용하고. 공정출력 기준치는 단위 입력으로 한다. 제어 결과의 성능평가를 위해 ITAE(Integral of Time multiplied by the Absolute value of Error)가 사용되며, 또한 제어기의 오버슈트도 토의된다.
항공기의 자동 착륙 알고리즘을 위한 고 정밀 유도방식에 IBLS(Integrity Beacons Landing System)나 MLS(Microwave Landing System)와 같은 유도 제어 방식을 사용하여 유인 항공기나 무인 항공기의 유도 착륙에 사용하고 있다. 당 연구에서는 무인항공기의 자동 착륙을 위한 실제적인 요구사항들이 분석되었고, 자동 착륙 유도장치로 IBLS와 MLS가 선택되어 각각의 기능과 특성들이 수학적으로 모델링 되었다. 또한 고전제어와 최적제어의 2가지 방식으로 무인항공기의 자동 착륙을 통제하기 위한 autopilot이 설계되어 그 유효성과 특징들이 분석되었다. IBLS, MLS, autopilot, 그리고 이러한 자동 착륙 유도제어 시스템이 적용되는 대상체인 무인항공기와 대기환경 및 외란에 대한 수학적 모델들은 Simulink와 ANSI C를 사용하여 단위 S/W 모듈들로 작성되었고, 여기에 GUI모듈이 추가되어 하나의 통합 시뮬레이션 S/W가 완성되었다. 모의시험평가는 총 2단계로 구성되었는데, 대기 외란이 주어졌을 때 IBLS와 MLS의 유효성을 1차적으로 검증하였고, 2단계 모의수치실험에서는 MLS 유도센서 방식에 따른 고전제어기 및 최적제어기의 항공기 종 방향 운동에 대한 강인성 비교를 시도하였다.
본 논문은 부스터펌프 자동제어시스템의 성능평가를 위한 시험방법에 관한 것이다. 본 논문에서 제안하는 시험방법은 펌프 자체의 성능평가에만 의존했던 기존의 방법과 달리 펌프와 펌프를 제어하기 위한 자동제어장치까지 포함한 전체 시스템에 대한 성능평가를 할 수 있도록 한다. 본 시험방법은 부스터펌프 자동제어시스템을 설치하고, 토출 측에 전자제어밸브를 설치하여 이를 제어함으로써 물의 사용량 즉, 유량에 변화를 주게 된다. 이때 토출압력을 일정하게 유지하도록 설정된 자동제어시스템은 펌프를 제어하여 물을 토출 측으로 공급하게 되며 이를 통해 토출압력의 변화를 측정하는 방법이다. 이러한 시험방법에 있어서 정상상태특성시험, 가속 특성시험, 응답특성시험을 수행한다. 결과적으로 본 논문의 시험방법을 통해 전체 시스템에 대한 성능평가가 가능하며, 모든 시험과정을 자동화 할 수 있고 다양한 운전환경에 대한 유량변화를 짧은 시간 내에 적용하여 시험에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
본지는 자동제어설비협의회(위원장 최전남) 제공으로 지난 6월호부터 자동제어시리즈를 게재하고 있다. 이번 호에는 중앙난방 제어 방식으로 김영일 서울산업대학교 교수의 '중앙난방에서 시간표와 On/Off 제어 방식의 비교'를 게재한다. 중앙난방 제어 방식에 대해 기존 시간표에 의한 간헐 난방과 제어 방식 중 가장 간단한 on/off 제어를 실내 온도 변화와 에너지 소비량 실험 및 시뮬레이션 기법을 통한 분석한 결과 간단한 제어 방식이라도 적용할 경우 비적용시보다 쾌적성과 에너지 절약 측면에서 유리한 것으로 나타났다.
본 논문에서는 WiBro (Wireless Broadband) 단말 시스템에서의 실용적인 자동 이득 제어 방법을 제안한다. 이 시스템의 하향링크 패킷은 프리앰블 (Preamble) 심볼과 데이터 (data) 심볼로 구성되어 있으며, 프리앰블 심볼은 자동 이득 제어, 자동 주파수 제어 그리고 하향링크의 채널을 측정하는 용도로 쓰이며, 데이터 심볼은 트래픽을 전달하는 수단으로 주로 쓰인다. 본 논문에서는 이론적인 비트오율 (Bit Error Rate)과 모의실험을 통한 결과와 비교를 해서 이 시스템의 자동 이득 제어를 위한 최적의 매개변수를 찾고, 초기 동기 전의 자동 이득 제어 방법에 관한 효과적인 알고리듬을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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