• Title/Summary/Keyword: 제어성

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Experimental Study on the Active Controller of Structures Considering Modeling Uncertainty (구조물의 모델링 불확실성을 고려한 능동 제어기의 실험연구)

  • 민경원;김성춘
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.4
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    • pp.53-61
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    • 2000
  • 능동 제어기를 설계하기 위해서는 제어대상 구조물의 수학모델의 구해야한다. 그러나, 무한차원의 구조물에 대하여 정확한 모델을 구하는 것은 불가능하므로 유한차원인 저차원화된 모델을 사용하여 제어기를 설계한다. 그러나, 실제 구조물과 저차원화된 모델사이의 오차에 의하여 제어기의 성능이 저하가 되면 제어기와 구조물의 상호작용, 지진과 같은 오란 등의 불확실성, 지진시 구조물의 동적 특성 변화로 인하여 제어기의 성능이 더욱 저하가 된다. 이러한 저하 요인은 제어기 설계시 요구되는 구조물의 수학모델에 대한 불확실한 요소로 작용하기 때문에 제어성능의 저하를 일으키며 응답의 불안정을 유발하기로 한다. 본 연구에서는 질량형 능동제어기(AMD)가 설치된 3층 건물 모형의 모델 오차에 관한 불확실성을 반영한 강인제어기법을 적용하여 제어성능과 안정성을 실험을 통하여 분석하였다. 강인제어 기법인 $\mu$ 합성법에 요구되는 여러 가지 가중함수인 주파수필터는 건물과 AMD의 특성, 모델 오차, 제어율과 AMD 성능의 , 측정잡음 및 지진외란의 특성 등을 고려하여 정량적으로 선택되었다. $\mu$합성법에 의하여 제어기를 설계하였으며 강인성을 비교하기 위하여 불확실성이 고려되지 않는 LQG 기법에 의한 제어기를 선택하였다. $\mu$합성법은 규정된 불확성에 대하여 제어의 강인성을 가지므로 동적특성이 바뀐 건물모형에 관한 강인성을 LQG 기법에 의한 제어성능과 비교하였다. 그 결과 동적특성이 변화된 건물에 대하여 $\mu$합성법만이 제어의 효율성이 유지되는 강인성을 나타내었다.

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Control Transfer Optimization using Control Performance Assessment Methodology (Control Performance Assessment 기법을 적용한 제어 전환 최적화)

  • Lee, Kwang-Dae;Oh, Eung-Se;Yang, Seung-Ok;Kim, Jong-Won;Jeon, Dang-Hee;Hur, Jung-Won
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.10b
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    • pp.425-426
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    • 2008
  • 발전소의 제어 시스템은 제어 기간이 길어짐에 따라 제어 기기의 운전 특성이 변화하므로 최초 설계 및 운전때의 성능과는 다른 제어 특성을 나타낸다. 따라서 주기적으로 제어 성능을 평가하고 평가 결과에 따라서 제어 기기의 성능 개선 작업과 제어 시스템의 제어기 상수 최적화 등의 작업을 통하여 제어 성능을 최적으로 유지하여 제어 목적을 달성하도록 하여야한다. 제어성능 평가기법은 제어 목표 값에 대한 추종성을 평가하는 Set Print Analysis 방법을 주로 사용한다. 평가 지표는 Integral Absolute Error(IAE)와 같은 Error Integral 값과 Minimum Variance방법이 실용적으로 사용된다. 본 논문에서는 Non-Minimum Phase 특성으로 인하여 초기 운전 모드에서 정상 운전 모듈로의 원활한 전환이 어려운 수위 제어 시스템에서 제어 전환을 위한 최적 제어기 상수를 구하기 위하여 CPA 방법을 적용하였다. 일반적으로 제어성 평가는 설정치 변화에 대한 추종성을 평가하지만 본 논문에서는 제어 전환 시의 제어성 평가를 통하여 최적의 제어 전환 상수를 구하고자 하였다. 적용 결과, CPA기법은 설정시 추종성뿐만 아니라 제어 과도에서의 제어 전환 변수의 주종성에 적용하여 제어 전환을 최적화하는데도 유용함을 확인하였다.

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Robust Control of Earthquake Responses considering Higher Mode Uncertainty (고차 모우드 불확실성을 고려한 지진응답의 강인제어)

  • 고현무;박관순;박원석;조익선
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.2
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    • pp.99-108
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    • 2000
  • 구조물의 능동제어 시스템에서 제어기 설계에 사용되는 구조계의 모델과 실구조계의 차이는 시스템의 성능저하 및 불안정성을 유발할 수 있다 이연구에서는 무시된 고차모우드와 같이 주파수영역에서 표현되는 비구조적 불확실성에 대하여 시스템의 안정성을 보장하도록 강인성을 가지는 LQG/LTR제어이론을 사용하여 구조물의 지진응답제어에 효과적으로 사용할 수 있는 제어기 설계방법을 제시한다 특히 고층건물이나 교탑과 같은 구조물의 지진응답 제어에 적용할 수 있도록 각층의 절대 가속도를 측정변수로 층간상대변위를 제어변수로 설정하여 최적제어기를 구성한다 El Centro 지진압력을 받는 6자유도 전단빌딩모델에 대하여 제어기를 설계하거 수치모사를 수행하여 제시한 제어기가 안정도-강인성을 가지고 지진응답제어에 효과적임을 보인다.

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SIP 기반 이동성 제어 기술

  • Jeon, Se-Il;Kim, Yeong-Han
    • Information and Communications Magazine
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    • v.26 no.2
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    • pp.38-43
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    • 2009
  • SIP는 세션 제어 프로토콜로 IP 기반의 음성, 멀티미디어 데이터 전송 제어뿐만 아니라 차세대 네트워크에서 통합 어플리케이션 세션 제어를 위한 핵심 프로토콜이다. 이를 이용한 SIP 이동성 제어 기술은 Mobile IP 기반 네트워크 레벨의 프로토콜과 함께 차세대 이동성 제어를 위한 기술로 주목된다. 본 고에서는 All-IP 환경에서 SIP프로토콜을 이용한 이동성 제어 기술을 알아보고, 이종 액세스 망 환경에서 망의 특징 및 요구사항에 따른 SIP 이동성 제어 기법을 소개한다.

발전소 제어계통 성능 개선 동향

  • 홍남표
    • 전기의세계
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    • v.38 no.3
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    • pp.43-50
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    • 1989
  • 오늘날 각국의 전력산업계에서는 발전단가를 경제적으로 유리하도록 낮추고 전력수요에 탄력적으로 대처하며 기존 발전설비를 효율적으로 활용하기 위하여 발전설비의 성능개선 및 발전소 운전 수명 연장 계획을 추진하고 있다. 최신 기술에 의한 제어게통 성능 개선은 이러한 목적을 제한된 예산과 짧은 기간내에 효과적으로 수행할 수 있는 사업으로 고려되고 있다. 근본적으로 고장-내력 기능을 가지고 있는 마이크로프로세서를 이용한 분산 디지탈 제어기술은 대용량의 공정계통을 실시각 성능분석과 예측제어를 가능케 할 뿐만 아니라 다중 제어계통으로 계통의 신뢰도 및 이용율을 높이고 발전소 운전 및 제어를 용이하게 계층적으로 구성시킬 수 있는 최신 제어 기술이다. 이로써, 사례에 밝혀진 바와 같은 제어 설계 개선 및 설비 대체로 발전소 운영의 경제성, 안전성, 신뢰성 및 편이성의 개선 효과를 달성시키고 있음을 알았다. 특히, 선진국의 원자력 발전소의 제어계통 성능개선 사례는 경제성은 물론 안전성 확보에도 큰 기여를 하고 있음이 밝혀졌다. 우리나라도 전력 수요에 경제적으로 대처하고 보다 양질의 전기를 생산하며 기존설비를 효과적으로 이용하기 위하여 현재 추진중에 있는 화력발전소 제어계통 성능 개선을 단계적으로 추진하고 있는 것은 고무적인 계획임에 틀림이 없다 하겠다. 또한, 원자력 발전소의 경우에도 안정성을 제고시키고, 발전소의 이용율을 증대시키기 위하여 추진중인 신기술을 적용한 성능 개선 사업의 단계적 추진은 당연한 추세라 할 수 있다.

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장주기 샘풀링을 갖는 자율무인잠수정의 의사 슬라이딩모드 제어

  • Lee, Pan-Muk;Jeon, Bong-Hwan;Hong, Seok-Won
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.12 no.2 s.28
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    • pp.130-138
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    • 1998
  • 본 논문은 AUV의 수직면 운동제어를 수행하기 위하여 의사 슬라이딩 모드 제어기를 이용한 모델링 기법과 제어기 설계법에 관한 것으로서, 샘플링 간격이 길어지는 경우에도 시스템의 강인성이 확보되며 심도 제어가 안정적으로 수행되는 실용성을 실험과 수치 해석을 통하여 검증하였다. 제어기는 참고문헌에서 제안한 방법을 이용하였으며, 한국기계연구원 선박해양공학연구센터(KRISO)에서 개발한 VORAM호를 제어 대상 AUV로 선정하였다. PMM 시험으로 얻어진 운동 계수를 이용하여 수치 해석을 수행하였으며, KRISO의 장수조에서 실험을 수행하였다. 수치 해석과 실험 결과로부터 샘플링이 길어짐에 따라 의사 슬라이딩 모드 제어기는 연속계에 대한 슬라이딩 모드 제어기에서 발생하는 과도한 채터링 및 불안정성을 보이지 않았으며, 시스템의 안정성이 확보되고 불확실성에 대하여 강인한 제어 성능을 보였다. 또한, 본 논문에서는 수치 해석과 실험 결과를 근거로 의사 슬라이딩 모드 제어기의 설계를 위한 제어 변수의 선정 기준을 제시하였다.

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강인 관리제어

  • 박성진;조광현;임종태
    • ICROS
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    • v.6 no.5
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    • pp.54-63
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    • 2000
  • 본 논문에서는 모델 불확정성을 가진 이산사건시스템의 강인 관리제어이론에 대해 알아본다. 지금까지 연구된 불확정성 이산사건시스템은 크게 두 부류로 구분된다. 첫째는 다중 모델의 집합으로 표현되는 불확정성 시스템으로서 제어 대상이 되는 시스템의 동적 특성이 몇 가지의 가능한 이산사건 모델들의 집합으로 기술되는 시스템이다. 두 번째는 비결정성 시스템으로서 시스템의 한 상태에서 하나의 동일 사건발생에 의해 천이되는 상태가 두가지 이상이 존재하여 상태천이에 있어 불확정성이 존재하는 시스템이다. 본 논문에서는 두가지 형태의 불확정성 이산사건 시스템들에 대한 강인 관리제어기 설계문제에 대해 살펴보고, 강인 관리 제어 이론에 대한 최근의 연구동향과 발전 방향에 대해 소개한다.

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제어 시스템 보안을 위한 해외 테스트 베드 구축 현황

  • Park, Dong-Gue
    • Review of KIISC
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    • v.22 no.5
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    • pp.7-13
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    • 2012
  • 제어 시스템 보안을 위하여 보안 적합성 확인과 유효성 검사 및 사고 발생 시 제어 시스템의 피해 상황 및 영향 범위에 대해 실제의 제어 시스템 구성 요소를 분석하는 환경이 필요하며, 실제 기기와 시뮬레이션을 이용하여 취약성을 검증하기 위한 환경 및 제어 시스템 구성 요소의 취약성을 발견하는 도구가 필요하다. 본 논문에서는 제어 시스템 보안 및 국내 제어 시스템 테스트 베드 구축을 위하여 선진국들의 제어 시스템 테스트 베드 구축 현황 및 사례에 대하여 설명하고자 한다.

A Study on the Structural Analysis of Controllability in Chemical Processes (화학 공정의 제어성의 구조적 분석에 관한 연구)

  • Lee Byung Woo;Kim Yoon Sik;Yoon En Sup
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.3 no.1
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    • pp.27-32
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    • 1999
  • Chemical processes are highly nonlinear, multivariable systems and have complex structures. However, the controllability evaluation procedures are complicated, and the required information is very often unknown at the early design stage. Therefore, it is necessary to develop a procedure to evaluate and enhance controllability while designing processes and plants. To evaluate controllability in the design stage, it is most efficient to analyze process structure. Relative order can be used as a measure of 'physical closeness' between input and output variable. Structural controllability analysis using relative order is shown to be effective in a case study of heat exchanger network synthesis.

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OTP(One-Time Password)를 활용한 산업제어시스템 제어명령 무결성 보호방안

  • Lee, Chanyoung;Chung, Manhyun;Min, Byunggil
    • Review of KIISC
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    • v.27 no.2
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    • pp.34-40
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    • 2017
  • 제어시스템(발전시설, 전력시설, 교통시설 등)은 생산성, 가용성, 안전성을 목적으로 다양한 제어기기들로 구성되며, 물리적으로 다양한 위치에 분산되어 운영되고 있다. 그리고 안전성과 가용성을 유지하기 위해 시스템 도입 시 기존 시스템에 영향을 미치지 않는지 검증을 수행 후 시스템을 도입한다. 이러한 이유로 신규 기술의 도입이나, 기기의 변경이 자유롭지 않다. 이와 같은 제어시스템의 특성으로 인해 현재 증가되고 있는 제어시스템 사이버공격에 대한 보안대책 또는 기술들의 적용이 쉽지 않아 사이버공격에 취약한 상황이다. 제어시스템은 상위 시스템의 제어 명령을 통해 하위 제어기기 또는 필드기기를 제어하는 형태로 제어 명령의 무결성 유지가 특히 중요하다. 이는 곧 제어시스템에 환경에 접근한 공격자가 인가되지 않은 장비를 제어시스템에 연결하고, 악성 제어명령을 전송하게 된다면 제어기기는 이를 인지하지 못하고 정지되거나 오작동을 유발 할 수 있다는 것을 의미한다. 본 논문에서는 제어시스템 내 제어명령의 무결성 유지를 위해 임베디드 Add-on 단말을 통해 OTP 값을 생성, 전달, 검증하는 방안을 제안한다. 해당 방안은 상위노드와 하위노드 사이에 Add-on 장치를 두어 상위노드에서 제어명령 발생 시, 제어명령에 OTP값을 통해 캡슐화하고 하위노드로 전달한다. Add-on 장비는 일반 IT시스템과 상이한 제어시스템의 특성에 맞게 고안되었으며 제어시스템 내에 발생되는 제어명령 위변조, 제어명령 재사용 공격 등을 차단 할 수 있다.