• 제목/요약/키워드: 지능적 시뮬레이션

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시간지연을 갖는 이산 비선형 마코비안 점프 시스템의 H 퍼지 제어 (H Fuzzy Control for Discrete-Time Nonlinear Markovian Jump Systems with Time Delay)

  • 이갑래;이경희
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.779-786
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    • 2009
  • 본 논문에서는 시간지연을 가지는 이산 비선형 마코비안 점프 시스템의 $H_{\infty}$ 퍼지 제어 문제를 다룬다. Takgi-Sugeno 퍼지 모델을 이용하여 마코비안 점프 파라미터를 갖는 시간 지연 비선형 시스템을 마코비안 점프 퍼지 시스템으로 나타내고, 이에 대한 제어기를 설계한다. 확률 퍼지-리아프노프(Lyapunov) 함수를 이용하여 안정성 및 $H_{\infty}$ 성능을 해석하고 이 함수를 이용하여 폐루프 시스템이 안정하며 $H_{\infty}$ 성능 조건을 만족하는 조건식을 유도한다. 확률 퍼지-리아프노프 함수는 시스템 모드에 따라 변하는 함수이다. 유도된 조건식으로부터 제어기 존재 조건을 선형행렬부등식으로 나타내며, 제어기는 선형행렬부등식으로부터 바로 구할 수 있다. 수치적 예제 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 타당성을 보인다.

풍력발전 시스템을 위한 풍속 추정기 개발 (Development of Wind Speed Estimator for Wind Turbine Generation System)

  • 김병문;김성호;송화창
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.710-715
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    • 2010
  • 최근 풍력발전 시스템은 가장 빨리 발전하고 있는 신재생 에너지원중 하나로 각광을 받고 있으며, 풍력발전 시스템의 주된 관심사는 어떻게 광범위한 풍속의 변화에서도 효율적으로 시스템을 동작시키는 가에 있다. 일반적으로 풍속은 풍력발전시스템의 동특성에 큰 영향을 미치는 요소이다. 따라서 많은 풍력발전 제어 알고리듬은 성능향상을 위해 풍속의 측정을 요구하게 된다. 그러나 불행히도 풍속계와 같은 센서에 의한 실효 풍속의 정확한 측정은 어려운 실정이며 따라서 제어 시스템의 동작을 위해 풍속은 여러 가지 기법을 통해 추정되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 칼만 필터 및 신경망에 기반한 새로운 형태의 풍속 추정 기법을 제안하고 제안된 기법의 유용성 확인을 위해 다양한 형태의 시뮬레이션을 수행하고자 한다.

제어 모멘트 자이로스코프를 이용한 외바퀴 이동로봇의 균형 자세 제어 (Balancing control of one-wheeled mobile robot using control moment gyroscope)

  • 박상형;이수영
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.89-98
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    • 2017
  • 외바퀴 로봇 제어에 있어 필수적인 균형 안정화 제어를 위해 제어 모멘트 자이로스코프(CMG)를 이용할 수 있다. 단일 짐벌 CMG는 단순한 구조를 가지면서 외란에 대해 강력한 복원 토크를 로봇에게 전달할 수 있다. 그러나 CMG는 복원 토크 외에 원치 않는 방향의 토크도 발생시킨다. 원치 않는 방향 토크는 회전 자유도가 높은 외바퀴 로봇 시스템에서 불안정성 문제를 야기한다. 본 논문에서는 원치 않는 방향 토크를 제거하기 위해 CMG 가위쌍을 이용한 외바퀴 이동 로봇 제어 시스템을 제시한다. 외바퀴 로봇 동역학식에 있어서의 모델 오차에 강인한 특성을 갖는 LQR 제어 알고리즘을 설계하였다. 3D 비선형 동역학 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 CMG 가위쌍과 LQR 제어 알고리즘을 갖는 외바퀴 로봇 제어 시스템을 검증하였다.

인지 매핑을 이용한 정보 필터링 시스템 (An Information Filtering System Using Cognitive Mapping)

  • 김진화;이승훈;변현수
    • 지능정보연구
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    • 제12권2호
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    • pp.145-165
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    • 2006
  • 정보 필터링 시스템은 사용자의 요구를 충족시킬 수 있도록 설계되어 있으나 변화가 심한 사용자의 정보 요구를 충족시키기에는 정확도 저하 등의 문제점이 있다. 본 연구에서는 인간의 뇌에서의 정보처리과정을 시뮬레이션하는 인지적 브레인 매핑의 정보 필터링 시스템을 제안한다. 특정 단어나 패턴에 기초하여 필터링하는 기존의 필터링 시스템과 비교할 때 제안하는 필터링 시스템은 키워드와 키워드간의 관계를 이용하여 필터링을 하는 시스템이다. 본 연구는 키워드와 키워드간의 관계를 이용하여 정보를 기록저장하고, 저장된 정보를 지도화하여 필터링에 응용하는 것이다. 키워드를 이용한 필터링 방법과 키워드간의 관계를 이용하여 필터링하는 방법을 통합하여 필터링을 실시하고 필터링 성능에 영향을 미치는 방법을 검증하기 위해 각 방법별로 가중치를 적용하여 최적의 결합가중치를 도출해낸다.

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U-Publication 시스템과 비즈니스 모델의 설계와 분석 (Design and Evaluation of U-Publication: Tag-Embedded Publication System and Business Model)

  • 박아름;이경전
    • 지능정보연구
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    • 제14권3호
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    • pp.41-57
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    • 2008
  • U-Publication은 독자가 기존의 출판물을 오프라인에서만 소비했던 것과는 달리, 여러 개의 자동인식태그가 부착되어 있어 자동인식태그 리더(reader)로 태그에 저장된 URL을 통해 온라인으로 접속할 수 있는 출판물을 말한다. U-Media를 기존의 미디어가 사람의 생체시스템에만 호소하는 것과 달리, 사람의 생체 시스템뿐만 아니라 사람에 내재되거나 사람이 가지고 있는 디지털 시스템에 호소하는 미디어라고 정의할 때(Lee & Ju 2007), U-Publication은 온라인과 오프라인이 Seamless하게 연결되어 양방향으로 정보가 이동할 수 있다는 측면에서 U-Media라고 할 수 있으며, 소비자들은 자동인식태그 부착 출판물의 인쇄된 컨텐트 뿐만 아니라 출판물에 부착된 태그의 링크를 통해서 추가적인 컨텐트를 소비할 수 있고 다양한 상거래를 할 수 있다. 이 논문은 U-Publication을 정의하고, 이를 기반으로 한 비즈니스 모델을 설계하고, 이 비즈니스 모델을 평가하는 과정을 시뮬레이션 방법에 의해 제시하고 있다.

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6 자유도를 갖는 능동 자기베어링 시스템의 강인 퍼지 제어기 (Robust Fuzzy Controller for Active Magnetic Bearing System with 6-DOF)

  • 성화창;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.267-272
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    • 2012
  • 본 논문에서는 6 방향 자유도를 지닌 능동 자기베어링 시스템의 강인 디지털 퍼지 제어에 대한 내용을 다루고자 한다. 6방향 자유도에 대한 기본 모델은 회전자 구조와 원뿔형의 능동 자기베어링 시스템의 자기력 간의 상관관계에 의해 결정된다. 구성된 모델은 비선형 동적방정식으로 구성되기 때문에, 제어 목적을 달성하기 위한 제어 입력 신호의 설계가 어려우며, 외부 환경의 영향에 따른 시스템 파라미터 변화율에도 많이 민감한 편이다. 이를 보완하기 위하여, 획득한 동적방정식을 기반으로 TS 퍼지 모델에 기반 한 디지털 제어 목적에 적합한 구조로의 변환이 이루어진다. 여기서 말하는 제어 목적이란, 회전자의 회전을 외부의 물리적 접촉 없이 자기장의 힘만으로 동작하도록 베어링의 위치를 최대한 센터에 위치케 하는 것을 말한다. 본 논문에서는 6자유도를 지닌 능동 자기베어링 시스템의 비선형성에 대한 해석 방안으로 퍼지 모델링을 통해 시스템을 재해석하게 되며, 외부 파라미터 변화에 따른 대응을 위하여 강인 제어기 설계를 목적으로 한다. 제안된 강인 제어 알고리즘은 시뮬레이션 과정을 통해 검증된다.

쿼드콥터를 위한 단순구조 퍼지논리제어시스템 설계 (Design of Simple-structured Fuzzy Logic Systems for Quad-Copter)

  • 유현호;최병재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.600-606
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    • 2015
  • 드론의 응용 분야가 확대되면서 쿼드콥터 시스템에 대한 연구가 널리 진행되고 있다. 쿼드콥터 시스템은 4개의 프로펠러를 가지고 수직상승, 상하, 좌우로 자유로이 이동할 수 있는 비행체로, 비선형 시스템의 대표적인 사례이다. 본 논문에서는 복잡한 비선형 시스템인 쿼드콥터의 제어를 위하여 기존의 2-입력 퍼지논리제어기를 설계하고 그 성능을 확인한다. 여기서 2-입력 퍼지논리제어기를 위한 제어 규칙표의 분석을 통하여 이들 제어 규칙표가 스큐대칭의 특징을 나타내고 있음을 확인한다. 또한 이들 제어규칙표에서 제어기의 출력은 제로 밴드에서 멀어질수록 강해진다는 특징도 확인한다. 이러한 특징으로부터 단일 입력을 가지는 단순구조 퍼지논리제어기를 설계하는 과정을 제시한다. 이들 두 경우의 제어 시스템이 나타내는 성능을 시뮬레이션을 통하여 확인한다.

선박 내 유선망에서 차등화 서비스 지원을 위한 패킷 폐기 기술 (Packet Drop Technique for Differentiated Services in Wired Ship Area Networks)

  • 이성로;권장우;정민아;허경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권11호
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    • pp.1177-1184
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    • 2014
  • 선내 유선 네트워크에서는 선내의 각종 센서와 제어기를 자율적으로 구성관리하고 원격제어를 제공하는 기능을 수행한다. 이러한 선박 내 유선 통신망에서 차등화서비스가 지원된다면, 우선순위가 높은 실시간 플로우는 최소전송률을 보장 받고 빠르게 전송되어, 지능적인 선박 통신망을 구현할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 선박 내 유선 네트워크에서 차등화 서비스를 지원하기 위해, 기존 RIO (RED In and Out) 방식보다 우수한 패킷 폐기 기술을 제안한다. 제안한 패킷 폐기기술은 개별 플로우별로 관리하지 않고 특정한 기준에 따라 몇 개의 플로우 그룹으로 나누어, 그룹별 관리를 통해서 동일 클래스 내 플로우 간 공평성을 제공한다. 시뮬레이션 결과에서는 RIO 방식보다 링크 이용률은 조금 감소하나, 다중 병목 구간을 경유하는 플로우들이 RIO 방식보다 더 많은 전송률을 보장 받음을 알 수 있다.

레이더의 유효 반사전력을 이용한 도로 상태 측정 (Road Condition Measurement using Radar Cross Section of Radar)

  • 박재형;이재균;이채욱;이남용
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.150-156
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    • 2011
  • 스마트하이웨이는 고속 주행하는 운전자에게 교통안전 개선 및 교통사고 발생률 감소, 지능적이고 편리한 주행환경을 지원하는 차세대 고속도로이다. 스마트하이웨이를 구현하기 위해 도로조건 및 주행 중인 차량들의 상태, 기타 다양한 데이터의 수집이 필요하다. 현재 고속도로에서 광학센서(CCTV 등)를 이용하여 교통정보를 수집하고, 분석하여 운전자에게 제공하고 있다. 그러나 이와 같은 기법은 다양한 정보수집의 한계, 기상여건에 따른 정확도의 결여 및 유지관리의 한계 등의 문제가 있다. 도로상태 정보를 운전자와 자동차에게 안전주행정보를 제공하기 위해서는 환경 변화에 영향을 받지 않은 레이더 시스템과 알고리즘 처리 기술이 필요하다. 본 논문에서는 노면상대 성능을 실험하가 위해 9.4GHz 레이더를 이용하였고, 표적 탐지 성능 시험은 개발한 레이더 시스템을 사용하였다. 각 레이더로부터 획득한 데이터를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 그 성능을 비교, 분석하였다.

국제해상충돌예방규칙에 따른 충돌회피 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Ship Collision Avoidance Algorithm by COLREG)

  • 김동균;정중식;박계각
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.290-295
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    • 2011
  • 최근접점과 최근접시간에 기초를 둔 종래 선박충돌회피 알고리즘은 국제해상충돌예방규칙(COLREG, International Regulations for Preventing Collisions at Sea, 1972)에 의한 선박간의 항법규정을 고려하지 않는다는 문제점이 있다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 조우선박의 상대방위를 측정함으로써 자선이 피항선인가 유지선이 될 것인가를 판단한다. 피항시점을 결정하기 위하여 타원형의 선박안전영역 모델을 이용하여 타선과 위험한 위치에 도달하는 지점과 시간을 계산함으로써 피항을 수행한다. 두 선박의 위치, 속도 및 방위를 임의로 생성하여 타원모델에 의한 충돌회피 과정을 시뮬레이션 한다. 또한 실제적인 해양사고 발생 자료를 이용하여 충돌위험 분석 및 선박간 충돌회피를 위한 방안을 제시한다. 제안한 알고리즘은 안개 및 기상악화의 경우 시계가 제한되거나 야간항해 중 항해등의 식별이 어려워 피항선과 유지선의 판단이 불확실한 경우에도 국제해상충돌예방규칙에 의한 충돌회피 동작에 효과적으로 적용할 수 있다.