빙축열시스템의 기존운전방식은 냉동기와 빙축열조의 적절한 조합운전에 의하여 크게 두가지 방식이 이용되고 있다. 이것은 냉동기우선 그리고 빙축열우선 운전방식이며 운전제어의 용이성 그리고 비용측면의 고려 등으로부터 선정되고 있다. 하지만 이러한 운전방식은 운전비용을 절감하기 위한 최선의 기법은 되지 못하고 있으므로, 더욱 운전비를 절감할 수 있는 운전기법을 계획하고 이것으로부터 제어기를 위한 내용에 대하여 설명하고자 한다.
전동기의 가변속도제어에 대하여 유도전동기를 중심으로 소개하고 최근에 상당한 주목을 받고 있는 벡터제어 방식에 대하여 간단히 설명하였다. 백터제어방식에 의하여 교류전동기의 속도조정 가능이 실용화되었으며 직류전동기의 속도제어의 경우와 동일한 속응성 및 신뢰성을 얻을 수 있게 되었다.
음성의 특성은 지연에 매우 민감한 (delay-sensitive) 트래픽으로 시스템에서 손실에 민감한 (loss-sensitive) 다른 트래픽과 동일한 방식으로 서비스되어서는 두 트래픽 모두의 QoS (Quality of Service)를 만족시킬 수 없다. 효율적인 트래픽의 처리를 위해서는 시스템의 상태에 따라 손실에 민감한 트래픽에 영향을 적게 주면서 지연민감 트래픽의 성능도 만족하는 것이 바람직하다. 본 논문에서 도입한 동적우선권제어함수 (Dynamic Priority Control Function, DPCF)는 시스템의 상태에 따라 각 트래픽에 우선권을 동적으로 할당하여 서비스 스케줄링을 제어하는 함수f(·)로 기존의 우선권 제어방식을 더욱 일반화시킨 방식이다. 클래스 1의 손실민감 트래픽과 음성과 같은 클래스 2의 지연민감 트래픽을 수용하는 시스템에 TBPJ (Threshold-based Bernoulli Priority Jump) 방식의 DPCF을 적용하여 성능을 분석하였다. DPCF은 각 시스템에 대기하고 있는 트래픽의 양과 시스템의 가용 용량인 버퍼의 threshold에 따라 각 트래픽 클래스에 우선권을 동적으로 할당하여 서비스가 이루어지도록 한다. 성능분석을 통하여 TBPJ 제어방식이 기존의 우선권 제어 방식보다 성능 및 효율성에 있어서 우수함을 입증하였다. 즉 성능을 분석한 결과 손실민감 트래픽의 성능저하는 미미하고 지연민감 트래픽의 성능향상은 현저히 개선된 것을 확인하였다.
본 논문에서는 퍼지추정기와 슬라이딩 모드제어이론이 고려되었다. 비선형시스템에 대한 슬라이딩 모드 제어기 설계 시에 그 시스템의 비선형함수를 추정하기 위하여 퍼지논리시스템이 사용되는 두가지의 적응처지슬라이딩 모드제어방식을 제안한다. 첫번째 방식에서는 비선형시스템, x/sup (n)/=f(x under bar, t) + b(x under bar, t)u 의 알지 못하는 함수 f를 추정하기 위하여 하나의 퍼지논리시스템이 사용되어진다. 두번째 방식에서는 비선형시스템의 f와 b에 대한 추정기로서의 두개의 퍼지논리시스템이 각각 사용되어진다. 각각의 방식에 대하여 제어시스템의 안정도를 보장하도록 하는 적응법칙을 설계하며 퍼지추정기와 비선형함수와의 추정오차를 줄이기 위해 각각에 대한 강인한 제어법칙을 제안한다. 제안된 네 가지의 제어법칙에 대한 안정성을 증명하고 컴퓨터시뮬레이션에서 역진자시스템에 적용하여 그에 대한 타당성과 각각의 비교를 보인다.
Ethernet 에서의 트래픽 제어 방식은 구현 및 제어가 용이한 최선형이 일반적인데, 이 경우 QoS 보장이 어려워 최근에는 Ethernet 에서도 광대역 및 QoS 등이 망 발전의 새로운 지표가 되면서 EPON 에서도 QoS 기반 DBA 연구가 진행되고 있다. 대부분의 QoS 기반 제어는 각 연결의 대역 및 지연 등의 서비스 특성에 따라 제어가 이루어지며, 연결별로 요구된 대역이 동일 ONU의 다른 연결 또는 다른 ONU의 연결들의 트래픽에 영향을 받지 않도록 보장되는 방식으로 제어가 복잡하다. 본 연구에서는 최선형 서비스에 기반을 두고, OLT 에서 각 ONU 의 연결대역별로 제어하지 않고 각 ONU 의 트래픽 특성을 서비스의 우선 순위에 적용하여 제어함으로써 간단한 제어로 실시간 서비스의 QoS 를 만족시킬 수 있는 DBA 방식을 제안하며, 또한 하향 트래픽에 따른 상향 트래픽의 영향을 분석하였다.
이동성에 nonholonomic 제약을 받는 차륜 구동 이동 로봇의 불확실한 환경에서의 자율 주행 제어기를 제안하였다. 전체 시스템은 on-line으로 지역경로 계획을 하는 planner 부분과 차륜 구동 이동 로봇의 nonholonomic 제약을 극복하면서 계획된 지역 경로를 충실히 추종하기 위한 제어기 부분의 두 부분으로 구성하였다. Planner는 빠른 응답을 생성하고, 전역적인 정보를 사용하지 않기 위하여 반사적인 제어 방식에 의한 경로 생성 방식을 채택하였고, 제어기 부분은 비선형 posture feedback stabilizer로 설계하였다. 제안된 시스템은 단순한 형태의 제어 방식으로 완전한 자율적인 판단에 의한 장애물 회피와 목표 지점으로의 수렴 능력을 보여 준다. 본 시스템의 단순하면서도 효과적인 자율주행 능력은 반사제어 방식의 장점과 feedback 제어기의 증명된 안정성에서 기인한다. 시뮬레이션과 자체 구현한 차륜 구동 이동 로봇인 "MARI"로 실제 환경에서의 실험을 실시하여 제안된 제어기의 유효성을 검증하였다.
본 논문에서는 WDM 망에서 연결의 설정 및 해제를 효율적으로 제어하기 위한 분리 제어 신호방식 (Separated Control Signaling Protocol : SCSP)을 제안하였다. 제안된 분리 제어 신호 방식은 기존의 연결 제어 기능을 파장 및 각 노드 자원의 가용성을 점검하는 호 제어와 망 자원의 예약 및 할당을 위한 베어러 제어로 분리함으로써, 자원을 예약하기 전에 망 자원의 가용성을 점검하고 망 자원의 예약 시간을 줄일 수 있도록 하여 효율적으로 망 자원을 이용하며 또한 연결 설정 요청 수락률을 증가시킬 수 있다. 분리 신호 방식을 위한 노드 구조는 호 제어 기능을 수행하는 호 제어기와 베어러 제어 기능을 수행하는 베어러 제어기로 구성하였으며, 이에 대한 각 제어기의 기능과 제어기간의 정보 교환을 위한 제어 메시지 및 프리미티브를 정의하고 상태 천이도를 설계하였다. 이를 기반으로 분리 신호 방식에서의 연결 설정, 해제 및 실패에 대한 정보 흐름도를 작성하였다. 제안된 분리 제어 신호 방식의 성능 평가를 위해 다양한 시뮬레이션을 수행하였다. 성능 평가 결과 연결 요청 거절 확률과 자원의 이용률 측면에서 분리 제어 신호 방식이 기존의 통합 제어 신호 방식보다 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다
유도 전동기의 직접토크 제어 방식은 전류제어 루프를 필요로 하지 않아 제어알고리즘이 간단하며 구현이 용이하나 저속운전에서 토크제어 속응성이 서하되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 유도전동기의 직접토크제어 방식을 Matlab Simulink를 이용하여 모델링하고, 서속 영역에서의 운전특성음 개선하기 위한 목적으로 확장된 Luenberger 관측기에 의한 새로운 고정자 자속관측기의 적용올 제안하였다. 또한 시뮬레이션을 통하여 고정자 저항값이 가변되는 경우플 가정하여 기촌의 개푸프 자속추정 방식에 의한 직접토크제어와 제안한 폐루프 자속관측기에 의한 직접토크 제어방식의 동특성을 비교하므로서 제안된 자속관측기를 이용한 직접토크제어 방식이 저속영역에서 보다 동특성이 우수함을 엽증하였다.
컨버터나 인버터의 운전에 있어서 비간섭 전류제어는 그 시스템의 성능에 직접적으로 영향을 주는 중요한 요인이다. 하지만 일반적인 비간섭 제어방식은 모터나 입력 인덕터에 파리미터 오차가 있으면 잘 동작하지 않는다 이 논문에서는 PI 형태의 새로운 비간섭제어 방식을 제안하였다. 이 방식의 가장 큰 장점은 파라미터 오차에 대해 강인성을 가지는 것이다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 제어기의 성능을 살펴보았다.
본 논문에서는 3상 저주파 변압기를 이용한 절연형 멀티레벨 인버터를 위한 새로운 공간 벡터 제어 방식을 제안한다. 제안된 제어 방식은 기존의 미리 계산된 표를 이용한 방식이 아닌 완전히 프로그래밍에 의한 방식으로 구현 시간은 기존 방식에 비해 늘이지 않으며, 확장성이 용의하다는 장점이 있다. 제안된 제어 방식을 공통암을 이용한 3상 IHCML 인버터에 적용하였으며, Matlab을 이용한 시뮬레이션 및 실험실 차원의 인버터 제작을 통하여 제안한 방식의 타당성을 검증 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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