KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권7호
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pp.2365-2382
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2014
While single-user spatial multiplexing multiple-input multiple-output (SU-MIMO) allows spatially multiplexed data streams to be transmitted to one node at a time, multi-user spatial multiplexing MIMO (MU-MIMO) enables the simultaneous transmission to multiple nodes. However, if the transmission time required to send packets to each node varies considerably, MU-MIMO may fail to utilize the available MIMO capacity to its full potential. The transmission time typically depends upon two factors: the link quality of the selected channel and the data length (packet size). To utilize the cumulative capacity of multiple channels in MIMO applications, the assignment of channels to each node should be controlled according to the measured channel quality or the transmission queue status of the node.A MAC protocol design that can switch between MU-MIMO and multiple SU-MIMO transmissions by considering the channel quality and queue status information prior to the actual data transmission (i.e., by exchanging control packets between transmitter and receiver pairs) could address such issues in a simple but in attractive way. In this study, we propose a new MAC protocol that is capable of performing such switching and thereby improve the system performance of very high throughput WLANs. The detailed performance analysis demonstrates that greater benefits can be obtained using the proposed scheme, as compared to conventional MU-MIMO transmission schemes.
This paper presents a sliding mode observer-based fault detection algorithm for steering inputs of an all-terrain crane. All-terrain cranes with multi-axles have several steering modes for various working purposes. Since steering angles at the other axles except the first wheel are controlled by using the information of steering angle at the first wheel, a reliable signal of the first axle's steering angle should be secured for the driving safety of cranes. For the fault detection of steering input signal, a simplified crane model-based sliding mode observer has been used. Using a sliding mode observer with an equivalent output injection signal that represents an actual fault signal, a fault signal in steering input was reconstructed. The road steering mode of the crane's steering system was used to conduct performance evaluations of a proposed algorithm, and an arbitrary fault signal was applied to the steering angle at the first wheel. Since the road steering mode has different steering strategies according to different speed intervals, performance evaluations were conducted based on the curved path scenario with various speed conditions. The design of algorithms and performance evaluations were conducted on Matlab/Simulink environment, and evaluation results reveal that the proposed algorithm is capable of detecting and reconstructing a fault signal reasonably well.
본 논문은 Cortex-M4 기반 STM32 프로세서를 이용한 고속 데이터수집 및 융합 시스템 설계에 대해서 기술하였다. 본 논문에서 설계한 데이터수집 시스템은 산업현장에서 발생되는 각종 데이터를 4 종류까지 실시간으로 수집하여 서버 컴퓨터로 자료를 전송할 수 있으며, 각종 센서와 연결이 간편하여 설치가 간단하고 간편한 필드-프레임을 개발해서 동작 속도를 매우 향상 시켰다. 또한 각종 센서를 쉽게 연결할 수 있도록 디지털 신호 입력부와 아나로그 신호 입력부를 별도로 두어서 서로 다른 센서에서 입력된 신호를 융합할 수 있게 설계되었다. 이러한 융합형 데이터수집 시스템은 실시간으로 각종 데이터의 동시 수집과 모터제어에 잘 동작하였으며 정밀제품의 품질향상에 크게 기여하리라 판단된다.
In the construction of successful fuzzy models and/or controllers for nonlinear systems, the identification of a good fuzzy inference system is an important yet difficult problem, which is traditionally accomplished by a time-consuming trial-and-error process. In this paper, we propose a systematic identification procedure for complex multi-input single-output nonlinear systems with DNA coding method. A DNA coding method is optimization algorithm based on biological DNA as conventional genetic algorithms(GAs) are. The strings in the DNA coding method are variable-length strings, while standard GAs work with a fixed-length coding scheme. the DNA coding method is well suited to learning because it allows a flexible representation of a fuzzy inference system. We also propose a new coding method fur applying the DNA coding method to the identification of fuzzy models. This coding scheme can effectively represent the zero-order Takagi-Sugeno(TS) fuzzy model. To acquire optimal TS fuzzy model with higher accuracy and economical size, we use the DNA coding method to optimize the parameters and the number of fuzzy inference system. In order to demonstrate the superiority and efficiency of the proposed scheme, we finally show its application to a Duffing-forced oscillation system.
In this paper, we introduce a system in which car navigation scenario is plugged multimodal interface based on multimodal middleware. In map-based system, the combination of speech and pen input/output modalities can offer users better expressive power. To be able to achieve multimodal task in car environments, we have chosen SCXML(State Chart XML), a multimodal authoring language of W3C standard, to control modality components as XHTML, VoiceXML and GPS. In Network Manager, GPS signals from navigation software are converted to EMMA meta language, sent to MultiModal Interaction Runtime Framework(MMI). Not only does MMI handles GPS signals and a user's multimodal I/Os but also it combines them with information of device, user preference and reasoned RDF to give the user intelligent or personalized services. The self-simulation test has shown that middleware accomplish a navigational multimodal task over multiple users in car environments.
본 논문은 DSP 제어기와 IGBT 구동기를 이용하는 조립과 공급의 자동처리를 위한 BLDC 서보 모터 제어시스템 설계를 제안한다. 조립, 공급 자동처리 시스템은 다양한 동작을 위해 서보모터의 토크, 속도, 위치 제어를 필요로한다. 본 논문은 이러한 서보제어를 벡터제어와 공간벡터 PWM 기법을 이용하여 구현한다. 제어기의 CPU 로서 PWM 파형발생기, A/D 컨버터, SPI 통신 포트 및 많은 입/출력 포트를 갖는 TMS320F240 DSP를 채택하였다. 이 제어시스템은 메인 호스트 PC 가 위로부터의 명령을 전달하고 끝단의 서보제어기의 상태들을 모니터링하는 세 개의 부 DSP시스템을 관리하는 3레벨의 계층적 구조로 이루어져 있다. 각 부 DSP 시스템은 DSP와 IPM을 사용하여 BLDC 서보모터를 제어하는 8개의 BLDC 서보모터제어부를 운영한다. 호스트 시스템과 중간의 DSP는 RS-422을 이용하여 통신하며, 주프로세서와 제어기는 SPI 포트를 이용하여 통신한다.
고속펄스 전송을 위한 다중결합된 마이크로스트립 신호버스에서 제일 근접한 선로상에 유기되는 누화피크치를 최소화시키기 위해 선로자태를 합성시키는 방법을 제안하였다. 평행하게 배열된 데이터버스에서 구동선로로부터의 누화에너지는 가장 근접한 선로에 거의 집중되므로 반사파 제어를 위한 최적화기법을 통해 선로간의 평균간격을 늘리는 방법을 채택하였다. 입출력 파형예측을 위해 일반화된 S-행렬 기법을 적용하였으며 선로간의 평균간격을 늘리기 위해 합성된 다양한 형태의 비일정선로의 누화특성을 비교 분석하였다. 그 결과 펄스가 갖는 주파수 범위내에서 스펙트럼을 고르게 반사시키게 하는, dip을 갖는 쳬비셰프형 테이퍼가 입출력 파형의 보전성에 큰 영향을 주지 않는 범위내에서 누화피크치를 최소로 함을 볼 수 있었다.
본 논문은 조명용 LED 구동 장치를 위한 새로운 방식의 Two-stage LED 구동 회로를 제안한다. 제안된 회로는 PFC flyback 회로의 다중 출력을 이용하여 LED 양단에 전압을 인가하여 LED 구동 회로의 출력 전압을 획기적으로 낮출 수 있어 LED 구동 회로에 사용되는 반도체 소자의 전압 스트레스를 크게 줄일 수 있다. 제안된 회로는Universal input에서 25 [W] 이상 조명 장치에 적용되는 IEC 61000-3-2 class C 규제를 만족하고, PWM 디밍을 사용하여 넓은 범위의 휘도 조절이 가능하다. 본 논문에서는 제안 회로의 동작 원리를 설명하고, 시뮬레이션 및 LED에 실제 적용 실험하여 제안 회로의 유용성을 입증하였다.
Jung, Dae-Hyun;Kim, Hak-Jin;Park, Soo Hyun;Kim, Joon Yong
한국농업기계학회:학술대회논문집
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한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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pp.135-135
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2017
Greenhouse have been developed to provide the plants with good environmental conditions for cultivation crop, two major factors of which are the inside air temperature and humidity. The inside temperature are influenced by the heating systems, ventilators and for systems among others, which in turn are geverned by some type of controller. Likewise, humidity environment is the result of complex mass exchanges between the inside air and the several elements of the greenhouse and the outside boundaries. Most of the existing models are based on the energy balance method and heat balance equation for modelling the heat and mass fluxes and generating dynamic elements. However, greenhouse are classified as complex system, and need to make a sophisticated modeling. Furthermore, there is a difficulty in using classical control methods for complex process system due to the process are non linear and multi-output(MIMO) systems. In order to predict the time evolution of conditions in certain greenhouse as a function, we present here to use of recurrent neural networks(RNN) which has been used to implement the direct dynamics of the inside temperature and inside humidity of greenhouse. For the training, we used algorithm of a backpropagation Through Time (BPTT). Because the environmental parameters are shared by all time steps in the network, the gradient at each output depends not only on the calculations of the current time step, but also the previous time steps. The training data was emulated to 13 input variables during March 1 to 7, and the model was tested with database file of March 8. The RMSE of results of the temperature modeling was $0.976^{\circ}C$, and the RMSE of humidity simulation was 4.11%, which will be given to prove the performance of RNN in prediction of the greenhouse environment.
본 논문에서는 다 채널 무선전송시스템에서 RF증폭기(SSPA)의 비 선형과 백-오프동작에 따른 기저대역 디지털변조신호의 왜곡을 분석하였다. OFDM 다 채널 무선전송시스템에서 적용되는 SiGe HBT의 바이어스 전류를 가변 시켜 설계한 SSPA의 비 선형 전력전달함수를 구하고 이 전달함수에 수학적으로 비 선형 모델링 함수와 비교 분석함으로서 최적 바이어스조건을 구하였다. RF 증폭기에 입력전력을 가변 시켰을 때 SSPA의 대역-내에서의 출력전력과 대역-외에서의 출력전력을 구했으며, 입력전력에 따른 디지털 변조신호의 성상도 왜곡을 분석하였다. 본 연구의 결과는 선형동작을 위한 RF증폭기의 적응바이어스 설계와 선형화를 위한 SSPA의 백-오프 동작 최적 바이어스를 결정하는데 매우 유용하게 응용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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