• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.35-40
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• 1999

PID 제어기를 이용한 피드백 제어가 공정 제어에 도입된 이래로 PID 제어 알고리즘 및 적정 파라미터 계산에 대한 연구가 계속 진행되어 왔다. 일반적으로 PID 제어기 파라미터는 제어대상 프로세스의 1차 시간지연 모델로 근사화 하여 계산하는 방법과 임계이득 및 임계주파수를 구하여 계산하는 방법이 있다. 본 논문에서는 먼저 발전플랜트의 변수들 사이의 인과관계를 표현하는 신호 흐름도와 현장에서 취득한 데이터를 이용한 보일러 온도제어 계통의 모델링 및 제어기의 구성에 관하여 기술하고자 한다. 이러한 현장 운전 데이터에 의해 산출된 프로세스 모델을 이용하여 임계이득 및 임계주파수에 의한 PI 제어기의 적정 파라미터를 구하고, PI 제어기에 현장 데이터를 입력하여 컴퓨터 시뮬레이션 함으로써 프로세스 모델 및 PI 제어기의 성능을 검증하고자 한다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.180-185
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• 2000

발전소 등의 대규모 공정 플랜트에서 사용하고 있는 대부분의 상용 제어기는 PID 제어기이며, 온도 루프를 제외한 대부분의 제어루프가 PI 제어기를 채용하고 있다. 제어 시스템의 성능이 제어기 파라미터의 값에 의해 결정되므로, PI 제어기의 튜닝이 중요하다. 한편, 실제 현장에서의 PI 제어기의 튜닝은 많은 시간과 노력을 필요로 하는 시행착오에 의해서 이루어지고 있으며, 각 제어 루프 제어기 파라미터의 초기값 설정에 어려움을 갖고 있는 실정이다. PI 튜닝 기법이 많이 나와 있지만 시험 신호의 인가 문제로 인해 현장 활용에는 많은 어려움을 가지고 있다. 본 논문에서는 단순한 시험 신호로부터 PI 초기 설정값을 산출할 수 있는 방법에 대해서 알아본다. 또한 발전소에 적용된 국산 분산 제어 시스템을 보면, 대부분 데이터 로깅 시스템으로서만 활용되고 있고, 제어 시스템으로의 활용은 거의 이루어지지 않고 있으며, PID제어기에 대한 구현도 완벽하지 못하여 디지털 PI 제어기의구현 방법에 대한 고찰도 요구되고 있다. 본 논문에서는 디지탈 PI 제어기를 구현하는데 있어서 필요한 사항들, 즉 아날로그 제어기의 디지털 등가 제어기로의 변환 기법, 샘플링 주기의 결정 방법, 그리고 그 외에 공정 제어기가 가져야할 기능들에 대해서 언급한다. 그리고나서 PI 튜닝 기법과 아날로그 제어기의 디지털 등가 제어기로의 변환기법, 샘플링 주기 결정 방법 등에 대해 플랜트 모델을 선정하고 시뮬레이션을 통해 그 효용성을 보인다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권4호
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• pp.429-435
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• 2011

본 연구는 현재 시판되어 산업현장에서 사용 중인 산업용냉각기의 대표적인 타입인 온오프 제어기가 채용된 냉각기와 토출가스 바이패스 제어기가 채용된 냉각기의 온도 제어 시스템의 운전특성 및 제어 특성을 비교분석하였다. 온오프 제어 냉각기보다 토출가스 바이패스 제어 냉각기는 최소 8%, 최대 20% COP가 높게 나타났다. 이러한 결과들은 산업 현장에서 좀 더 상황에 맞는 제품의선정을 할 수 있는 기초 자료로서 활용될 수 있으리라 생각된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.102-109
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• 2014

TSK 퍼지 시스템의 뛰어난 성능을 일반 산업 현장에서 가장 많이 사용되고 있는 PID 제어기에 접목시켜, 비선형 시스템의 제어가 가능하고 강인성이 뛰어난 퍼지 PID 제어기의 설계를 제안한다. TSK 퍼지 제어기는 TSK 퍼지 모델로부터 극 배치법을 이용하여 설계되며, 비선형 시스템의 제어에서 시스템의 응답이 원하는 응답과 같아지도록 하는 뛰어난 능력이 있으나 구조가 복잡하여 산업 현장에서 사용되기에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 구현하기 간편한 PID 제어기의 형태를 하면서, TSK 퍼지 제어기의 도움을 받아 설계되는 퍼지 PID 제어기를 제안한다. 즉, 먼저 비선형 시스템의 TSK 퍼지 제어기를 설계하고 그 TSK 퍼지 제어기의 제어 시뮬레이션으로부터 얻은 데이터를 이용하여 제안하는 퍼지 PID 제어기를 설계한다. 제안하는 제어기를 연속시간 비선형 시스템과 이산시간 비선형 시스템의 예제에 적용시켜 제어 시뮬레이션을 하였다. 그 결과 기존의 선형 PID 제어기로는 제어가 원만하지 않았으나 제안하는 제어기로는 원하는 응답 형태와 거의 같은 응답을 보이는 제어가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.683-689
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• 1996

5축 가공기는 가공중의 공구자세 변화를 요구하는 복잡한 산업형상의 가공, 혹은 경사 가공을 통한 표면조도 향상등의 목적으로 채용되는 첨예의 공작기계로서 이를 지원하는 CAM연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나, 산업현장에서 흔히 5축 가공기로 일컬어지는 상당수의 5축 가공기는 기구축은 5축을 가지나, 동기제어 축수는 3측인 “선택적 3/5축 가공기”의 형태로서 진정한 의미의 5축가공기와는 근본적으로 다르다. 5축 동기제어를 지원하는 CAM연구는 부분적으로 연구 개발된 상태이나, 선택적 3/5축을 지원하는 CAM 이론은 연구된 바 없으며, 이에 따라 현장에서는 공작물의 셋업을 변경시키는 소위 자동 인덱싱 방식으로 활용하고 있는 실정이다. 본 연구팀에서는 선택적 3/5축 가공기에서 5축 가공을 실현할 수 있는 공구경로 산출 및 제어알고리즘을 개발하고 있으며, 본 논문에서는 (5축 가공 대비) 선택적 3/5축 가공문제의 이론적 특성과 경사가공을 수행하기 위한 알고리즘을 소개하고 시뮬레이션을 통하여 유효성을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.515-517
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• 2008

현재 가동 중인 원자적발전소 계측제어설비의 전원공급기를 살펴보면 인버터 또는 별도의 교류를 입력전원으로 사용한다. 직류 전원공급기들은 설비의 중요도예 따라 이중화로 구성된 설비도 있고 그렇지 않은 기기나 설비도 있다. 이중화로 구성된 전원공급기라 해도 교류 입력전원이 동일하다면 교류 입력이 상실될 때 이중화로 구성된 직류전원도 상실되어 관련계통의 가동이 정지된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 각기 다른 교류입력전원으로 동작되는 이중화전원공급기로 구성되는 것이 가장 바람직하다. 본 연구개발의 목적은 두 종의 설비에 소요되는 3종의 직류전원 공급기를 원자력 안정성등급으로 국산화하는 연구이다. 기존 제품들은 3종 모두 리니어 방식의 제품이지만, 방사선감시 계통 현장제어기의 5V로직 전원공급기와 공정제어계통 전원공급자는 전력변환효율이 높고 소형, 정량화가 가능한 SMPS(Switched Mode Power Supply) 방식으로 개발하였다. 방사선감시계통 현장제어기의 PCA(Printed Circuit Assembly) 저전압공급기는 다양한 종류의 출력전압과 저 전류형이므로 안정성 면에서 동일한 형식의 리니어 방식으로 개발하였으며 3종류 모두 출력용량을 20% 이상 향상시켰다. 또한, 논문을 통해 SMPS 방식의 전원공급기의 핵심 부품인 Control Module을 Hybrid IC형으로 자체 설계하여 성능이 우수한 제품을 지속적으로 생산할 수 있는 기틀을 마련하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2152-2154
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• 2003

전력계통 및 발전기의 안정 운용을 위해 발전기 제어계의 정밀 제어와 정확한 계통 해석을 위한 발전기 관련 정밀 파라미터 취득 및 관리가 요구되는 상황에서 발전기 현장시험과 발전기 관련 안정도 해석용 데이터 취득이 필요한 실정임. 현장 시험(발전기 제어계 특성시험)을 통해서 취득한 데이터를 가지고 모델링 및 제어정수를 조정하여 전력계통 안정도 해석용 데이터 베이스를 구축하게 되는데, 여자기 형식에 따라서 계단 입력 신호가 주어졌을 때 시간응답 특성이 약간씩 차이가 나게 됨. 그리고 발전기 제어계 특성시험은 발전기 직접 관련 데이터 및 원동기(터빈) 입력신호(주증기 유량신호, 주증기 제어밸브 개도 등)까지 측정하게 되는데, 본 논문에서는 발전기 여자제어에 관련된 부분만을 살펴 보았음.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 1995년도 춘계공동학술대회논문집; 전남대학교; 28-29 Apr. 1995
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• pp.285-289
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• 1995

다품종 소량생산체계가 도입되면서 CNC 공작기계도 단일 운전보다는 cell단위로 운용하는 것이 일반화되고 있고, 또 현장에서 운용중인 이기종 공작기계들을 cell 단위로 관리해야하는 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 이기종 공작기계로 구성된 가공 cell을 종합적인 관리가 가능하도록 DOS 환경에서 실시간(real time), multi-tasking이 가능한 cell 제어기를 개발하였다. 개발된 cell 제어기의 현장 적용실험을 위해 2대의 이기종 공작기계로 구성된 가공 cell을 대상으로 시험 운전을 하였으며 이에 대한 연구결과를 소개하고자 한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.70-78
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• 1997

여러 가지 고급 제어 이론들에 관한 연구가 심도있게 진행되고 있음에도 불구하고 아직까지 산업현장에는 여러가지 변형된 형태의 PID 제어기가 널리 사용되고있다. 이는 PID 제어기 자체가 가진 제어 구조의 단순성, 효율성, 강건성, 그리고 제어 기술자들에 대한 친밀감 등에 기인한다. 또한 요즘 제어 분야에서는 퍼지 이론을 도입하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 퍼지 이론을 사용해서 거의 모든 함수들을 근사화시킬 수 있다는 연구 결과들이 발표되면서 수학적으로 안정성 및 강건성을 명확히 증명하기에 다소 미흡하였던 퍼지 논리 제어에 관한 연구가 활기를 띠고 있다. 본 논문에서는 먼저 간단한 퍼지 제어기로부터 선형 PID 제어기를 유도한다. 그리고 나서 다소 일반적인 경우의 퍼지 제어기를 사용하여 산업 현장에서 가장 널리 사용되고있는 선형PID 제어기를 유도하여 결굴 PID 제어기는 퍼지 제어기의 일종에 불과함을 입증할 것이다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.118-124
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• 2019

최근 산업현장에서는 생산성, 품질, 고객 만족도를 향상시키기 위해 정보통신기술(ICT)을 기반으로 한 스마트 팩토리 체제로 전환하고 있다. 스마트 팩토리를 실현함에 있어 가장 중요한 장치는 무인 반송차(AGV)이며, AGV의 도입이 증가하고 있다. 일반적으로 AGV은 범용 PLC를 이용하여 개발하고 있으나, 범용 PLC로 개발된 AGV의 가격은 고가이며, 부피 또한 크다. 한편, 산업현장에서는 작업장의 공간적 제약 때문에 소형화, 용이한 재구성 등이 가능한 저가의 AGV를 요구하고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 PLC 내장형 AGV 제어기의 설계법을 제안하고, 그 성능을 평가하였다. 그 결과, 우수한 속도제어와 주행 정밀도(속도제어 오차=0.021[m/s], 주행자세제어의 평균오차 = 2.1[mm])를 보였다. 이와 같이 제안된 AGV 제어기를 산업현장에 적용한다면, 저비용으로 소형화와 재구성 등이 가능할 것이다.