• 제어로봇시스템학회지
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• 제6권4호
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• pp.38-48
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• 2000

Abstract :본 논문에서는 관리제어시스템의 동적특성을 허용언어(admissible language) 범위 이내에서 최적화시키는 최적 관리제어기법들을 소개한다. 본 논문에서 주로 다루고자 하는 최적 관리제어기법은 Kumar와 Garg에 의해 제안된 기법과 Cho와 Lim에 의해 제안된 계층적 최적 관리제어기법, 그리고, Sengupta와 Lafortune이 제안한 최적 관리제어기법 등이다. 첫 번째 기법에서는 우선 시스템의 최적화를 위해 고려되고 있는 비용함수(cost function)를 소개한 후, 최대흐름 최소분할생성 정리(max-flow min-cut theorem)를 이용한 최적 관리제어기 설계기법을 제시하고, 이를 부분관측 하에서도 최적 관리제어기를 설계할 수 있도록 확장한다. 그런 후 제시된 설계기법에 의해 설계된 관리제어시스템에서 발생 할 수 있는 문제점들을 지적하고, Cho와 Lim에 의해 제안된 완전 최소분할생성(complete min-cut)이라는 개념을 도입하여 지적된 문제점들을 해결할 수 있는 방법을 제시한다. 또한 시스템의 고장을 고려한 계층적 최적 관리 제어(layered optimal supervisory control)기 법을 소개한다 그리 고 마지막으로 Sengupta와 Lafortune이 제안한 최적 관리제어기법에 대해서 살펴본다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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• pp.537-540
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• 1987

항공기가 평형상태로 비행하는 도중 돌풍과 같은 외부교란을 만난 교란상태운동은 선형화된 미분방정식으로 표현되며 비교적 짧은 비행시간동안의 비행은 선형시 불변계가 된다. 돌풍은 Gauss-Markov확률과정으로 모델링 되며, 항공기가 돌풍을 만난 교란상태운동은 시스템론적으로 보면 백색잡음이 성형필터를 거쳐 계에 입력되는 것과 같다. 초기의 설계방법은 고전적인 주파수영역에서의 해석방법을 사용하였으나 1960년대에 최적제어이론이 도입되면서 평가함수를 사용하여 원하는 비행특성을 얻는 방법을 사용하게 되었다. 그 후 계에 입력되는 외란과 측정시의 잡음으로 인한 불확실한 측정량으로부터 최적상태변수의 추정을 위해 필터링이론을 도입한 확률제어이론을 적용하여 자동조종장치를 설계하게 되었다. 이때까지는 연속제어계로 설계되었으며 그 후 측정신호를 샘플링하여 연속제어계와 등가의 이산제어계를 사용한 자동조종장치가 등장하였으며 이 경우 설계기법으로는 연속제어계를 사용하고 실현시킬 때는 디지털컴퓨터를 사용하였다. 이는 제어하는 동안 계의 계수와 제어법칙을 바꾸어 줄 수 있는 이산제어계의 장점을 이용하지 못하므로 처음부터 계를 등가의 이산계로 보고 제어계를 설계하는 방법이 도입되었다. 이 때 샘플링간격의 결정과 Quantization 영향이 설계시 고려되어야 한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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• pp.187-191
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• 1992

본 연구에서 퍼지제어 시스템 설계를 위한 마이크로 컴퓨터 지원 설계 기법과 프로그램 FCS 를 개발하였다. 이 프로그램은 IBM-PC 호환기종 (80386,804860) 에 사용되는 Turbo-C 언어를 사용하였고, Borland C $^{++}$ 2.0 컴파일러를 사용하였다. 제어시스템의 각 요소를 모듈화 하여 동특성을 차분 방정식으로 표시하여 사용자가 쉽게 대치할 수 있도록 서브루틴화 하였다. 퍼지제어 규칙의 최적조건, 퍼지 입출력 변수의 최적조건, D/A 및 A/D 변환기의 최적 비트수, 최적 샘플링 시간을 결정 할 수 있다. 공기예열 시스템을 예로서 이 프로그램을 이용하여 설계하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권6호
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• pp.619-627
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• 2014

본 논문은 등가정하중을 이용하여 제어시스템을 포함한 구조물의 설계를 위한 최적화 방법을 제안한다. 지난 연구는 구조물과 제어시스템 최적설계를 독립적으로 분리하여 수행하였고, 구조물과 제어시스템을 동시에 최적화하여도 제어시스템의 제어변수는 정상상태에서만 최적화하여 성능을 향상시켰다. 하지만 제어변수는 모든 시간영역에서 최적화해야 한다. 즉, 제어시스템의 해석은 과도상태에서 수행해야 한다. 본 연구에서는 새로운 등가정하중을 이용하여 제어변수를 포함하는 제어시스템 구조물의 최적설계를 위한 방법을 제시하였다. 등가정하중은 동적하중이 구조물에 작용할 때 발생하는 임의 시간에서의 변위장과 동일한 변위장을 만들어내는 정하중을 의미한다. 이렇게 계산된 등가정하중을 이용하여 설계영역에서 선형정적응답 최적설계를 진행한다. 몇 가지 예제를 통해 새로운 등가정하중을 적용한 동적응답 최적설계방법의 유용성을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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• pp.566-570
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• 1986

본 논문의 목적은 대규모 선형 시불변 계통에 대한 합성 제어기의 설계에 관한 새로운 방법을 제시하기 위한 것이다. 주어진 계통을 행렬 부호 함수를 이용하여 그 고유치의 크기에 따라 블럭 대각 분해하고 각부 계통에 대한 최적 제어기 및 전체계통에 대한 준최적 합성 제어기를 설계한다. 이 방법은 주어진 계통의 고유치를 미리 알 필요가 없으며 계통의 블력 분해 과정에서 Riccati 방정식및 Lyapunov 방정식의 해를 구할 필요가 없고 특이섭등 기법이나 Two time scale seperation 방법에서의 제약조건에 관계없이 광범위하게 적용되는 장점이 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.301-308
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• 2018

이 논문에서는 다중 재난을 고려한 복합 구조제어 시스템의 최적 설계방법을 제시한다. 한 가지 유형의 위험에 대해 하나의 시스템이 설계되는 전형적인 구조제어 시스템과는 달리, 구조물의 지진 및 바람에 의한 진동응답을 저감하기 위해 능동 및 수동제어 시스템에 대한 동시 최적 설계방법을 제안하였다. 수치 예로서, 30층 빌딩 구조물에 설치된 30개의 점성 댐퍼와 복합형 질량 감쇠기에 대한 최적 설계문제를 보였다. 최적화 문제를 풀기 위해 자체적응 화음탐색(harmony search, HS)알고리즘을 채택하였다. 화음탐색 알고리즘은 사람이 연주하는 악기의 튜닝 과정을 모방한 전역 최적화를 위한 메타 휴리스틱 진화 연산방법의 하나이다. 또한 전역 탐색 및 빠른 수렴을 위해 자가적응적이고 동적인 매개변수 조정 알고리즘을 도입하였다. 최적화 설계 결과, 능동 및 수동 시스템이 독립적으로 최적화된 표준적인 복합제어 시스템에 비해 제안한 동시 최적제어 시스템의 성능과 효율성이 우수함을 보였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.83-95
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• 1983

원판의 진동은 위치 좌표에 따라 진동변위 및 속도가 달라질 뿐 아니라, 또한 여러 진동모우드를 포함하고 있다. 이러한 특성을 갖는 시스템의 진동을 감소시키기 위해서는 진동 제어력을 발생시 켜주는 구동장치와 진동변수를 측정하는 측정장치를 어느 위치에 두느냐가 무엇보다도 중요하다. 더구나 여러 진동 모우드를 동시에 최적으로 제어하기 위해서는 진동 모우드 개수 만큼의 많은 측정장치가 필요하게 되는데 이러한 난점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 측정장치의 역할을 대신해 주는 관측기(observer)를 부착하여 측정장치의 필요 개수를 줄였다. 최적제어 이론을 바탕 으로 구동 장치와 측정장치의 위치를 최적으로 결정하였고, 제어기의 제어상수를 최적으로 설계 하였다. 이와 같이 설계된 최적 제어 시스템의 제어효과를 평가해 보기 위해서 원판의 진동을 예 를 들어 시뮬레이션해 보았는데 그 결과를 자세히 기술하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1998년도 춘계종합학술대회
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• pp.295-299
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• 1998

최근 여러 분야에서 필요성이 증대되고 있는 최적제어, 최적설계 및 최적추정에 대하여 신경회로망을 이용하는 방식을 제안하였다. 제안한 방식은 3점 탐색 알고리즘을 사용하여 성능지표의 최소값을 찾아내어 이 때의 가중치를 신경회로망의 가중치 초기값으로 설정하여 다시 학습시킴으로서 보다 효율적인 학습결과를 얻을 수 있었다. 제안한 방식을 최적제어에 대하여 시뮬레이션하여 유용성을 확인하였다.

• 항공우주기술
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• 제4권1호
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• pp.186-195
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• 2005

본 논문에서는 우주비행체 자세제어용으로 추력기 시스템이 사용될 경우의 3축 자세제어설계 문제를 다룬다. 블로우다운 방식의 추력기 시스템이 사용되는 경우를 가정한다. 추력기 시스템의 심각한 시간 지연 효과를 제어설계 시에 적절히 고려하기 위한 방안으로 리미트 사이클 분석 결과를 토대로 최적제어설계 문제를 정의한다. 공진화 기법을 적용해서 주어진 요구조건을 만족하는 최적 롤 제어기 및 최적 피치/요 제어기 설계가 가능함을 보인다. 설계된 제어기에 대한 성능 분석은 비선형 시뮬레이션을 통해 이루어지게 된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1948-1949
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• 2011

본 논문은 볼빔시스템 제어에 대해 입자군집최적화(Particle Swarm Optimization; PSO)을 이용한 최적 퍼지제어기 설계방법을 연구한다. 볼빔 시스템은 모터와 빔, 움직이는 볼로 구성되며 볼의 위치제어를 기본 동작으로 한다. 본 논문에서는 제어성능이 우수한 퍼지제어기를 사용하여 제어시스템을 설계하는데, 퍼지제어구조는 1차 제어기와 2차 제어기로 구성되고, 최적 퍼지제어기 설계를 위해 PSO를 사용하며 PSO는 초기값에 영향이 적고 일반적인 탐색알고리즘과 달리 초기 수렴의 문제를 극복한다. 본 논문에서는 퍼지제어기와 기존의 PD 제어기의 성능비교를 시도 하였다.