본 논문은 네트워크 기반 제어시스템(NCS: Networked Control Systems)모델매칭 제어기법을 적용한 효율적인 제어알고리즘을 제안한다. 비선형의 특징을 가지는 제어기 및 관측기의 시간지연을 Pade 근사법으로 선형화하여 선형시스템 이론을 적용한 모델매칭 제어기를 설계하였다. 또한, 제어기의 차수를 줄이기 위하여 저차시스템으로 근사화하여 그 타당성을 검증하였다. 제안한 제어알고리즘의 타당성 및 신뢰성을 검증하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하였으며 기존의 PID 제어기법과 비교분석하였다.
두 개의 마이크로 스트립 선로를 이용하여 결합한 유전체 공진기를 유한 차분 시간 영역(FDTD)법을 적용하여 3차원 해석을 하였다. 유전체 공진기의 표면은 곡면으로서, Noriaki model을 이용하여 정확하게 모델링 하였다. 일반적인 FFT에 의해 106.46 MHz의 주파수 해상도를 얻었지만 공진 주파수를 결정할 수가 없다. 따라서 1.00 MHz의 높은 주파수 분해능을 갖기 위해서 Pad 근사법과 Stoer-Bulirsch법을 적용하고 측정치와 비교하였다. 그 결과 Pad 근사법을 통하여 매우 정확한 공진주파수를 얻었다. 그리고 정현파를 인가하여 전자계 분포를 도시하였으며, 공진 모드가 $TE_{01{\delta}}$ 모드임을 알 수 있었다.
슬라이딩 모드 제어기의 성능을 향상시키기 위해서 새로운 프로세스 모델의 파라미터 계산을 제안하였다. Camacho가 제안한 방법은 시간 지연항을 1차 Taylor 급수로 근사화하는 과정에서 발생되는 근사 오차에 의한 오버슈트, 정착시간 등에 문제점이 발생하였다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 가중치를 고려한 변형된 파데 근사 방법과 이를 토대로 한 새로운 슬라이딩 모드 제어기의 동조 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 프로세스 응답을 복잡한 수치적 과정없이 온라인으로 직접 동조 파라미터를 구할 수 있다.
CAN is a serial communication bus for real-time controls and automations in distributed control systems. In distributed control systems, occasionally a sensor module and a controller are not in the same node and physically separated. In order for the signal from a sensor node to reach the controller node, the signal must travel through network. CAN has a certain capabilities to deal with real-time data. However, when many nodes on the networks try to send data on the same network, the arbitration mechanism to solve the data collision problem is necessary. This situation causes the time delay which has detrimental effects on the performance of the control systems. This paper proposes a method to solve the problem due to the time delay in distributed control system using CAN. Time delay is approximated to an element with a rational transfer function using Pade approximation and Mu~synthesis method is applied. Since time delay in the network is not constant, the time delay element is considered to be an uncertainty block with a bound. The proposed method is applied to the experimental system with CAN and proved to be effective.
광도파로열 격자(AWG :Arrayed Waveguide Grating) 파장 필터는 전광 네트웍(All Optical Network)을 실현하는 매우 중요한 핵심 소자 중에 하나이다. 광도파로열 격자 파장 필터와 같은 광도파 소자를 해석 및 설계시 수학적인 해석이 필요하며, 가장 대표적인 방법은 BPM(Beam Propagation Method)이다. 본 논문에서는 Paraxial BPM과 Wide Angle BPM을 InP/InGaAsP/InP 광도파로열 격자 파장 필터 해석에 적용시켜 정화도의 차이를 고찰해 보았다. WA-BPM을 구현하기 위하여 저차의 Pade Approximant를 적용하였다. 광도파로열 격자 파장 필터의 SLL(Side Lobe Level)과 삽입손실(Insertion Loss)을 비교하여 분석하였다. 광도파로열 격자 파장 필터를 정확하게 해석 및 설계하기 위해서는 고차의 WA-BPM을 사용해야 함을 확인하였다.
The dynamic characteristics of flight sensors is obtained by a simple method that deploys a pendulum with a rotary encoder. The encoder output is used with kinematic relations to derive reference signals for various flight sensors, including position, velocity, attitude, and angular rate sensors as well as accelerometer and magnetic sensors. A time delay of 0.4 seconds is found in the position output of the flight sensor under investigation. A logic to compensate for the time delay using a velocity information is proposed and validated in flight tests.
해저면 경사가 비교적 완만한 해역에서의 수심과 흐름에 의한 파랑변형 현상을 정확하고 효율적으로 계산할 수 있도록 포물형 유한차분 수치모형을 수립하였다. 모형의 기본식은 쌍무형 완경사 파동방정식으로부터 Pade'근사를 이용하여 유도한 포물형방정식이며 수치계산은 Kirby(1986) 모형의 차분식을 수정한 다음 계산치의 정확도를 수치실험을 통하여 비교ㆍ분석하였다.
This paper presents a control design for networked control systems (NCS) with uncertain time delay using model matching. The dynamics of the time delay are approximated through the Pade linearization and the uncertain delay term is recursively estimated by the recursive least square (LS) algorithm. Computer simulation illustrates that the proposed control compares favorably with a recently published control approach.
This paper studies the rational approximation of multiple input delay systems using the Hankel singular values and vectors, which are the soultion of a transcendental equation. Rational approximatants are obtained from output normal realizations which are constructed by the Hankel singular values and vectors. Consequently, it is shown that rational approximants by output normal realization preserve intrinsic properties of time delay systems than Pade approximants.
본 논문에서는 다중 산란 현상을 해석할 수 있는 2차원 양방향 포물선 방정식 알고리즘을 제안했다. 본 논문에서 제안한 방법은 단일 산란 근사의 연속적인 적용에 바탕을 두고 있다. 각각의 거리 독립 구역의 수직 경계에 연속 조건을 적용하여 단일 산란 근사와 Split-Step Pade 법으로 거리 방향으로 전진해 가며 외향파를 계산하고 내향파 성분은 저장한다. 이어서 저장된 내향파 성분을 역 거리 방향으로 역 전파 시키고 경계에서 외향파 성분을 저장한다. 이러한 과정을 전진 방향을 바꾸어 가며 해가 수렴할 때까지 반복하여 완전 해를 계산한다. 본 논문에서 제안된 방법은 기존의 방법 [J. F. Lingevitch et al., 5. Accost. Soc. Am. 112(2), 476-480 (2002)] 에 비해 수치적으로 구현하기 간단하며 전산자원 소모가 적다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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