• International Journal of Control, Automation, and Systems
• /
• 제6권4호
• /
• pp.534-543
• /
• 2008

To use the Global Positioning System (GPS) carrier phase measurement for precise positioning, the integer ambiguities at the early stage of most algorithms must be determined. Furthermore, if a precise positioning is to be applied to real time navigation, fast determination and validation methods for integer ambiguity are essential. In this paper, the Wald test that simultaneously determines and validates integer ambiguities is used with assistance of the Inertial Navigation System (INS) to improve its performance. As the Wald test proceeds, it assigns a higher probability to the candidate that is considered to be true at each time step. The INS information is added during the Wald test process. Large performance improvements were achieved in convergence time as well as in requiring fewer observable GPS satellites. To test the performance improvement of the Wald test with the INS information, experimental tests were conducted using a ground vehicle. The vehicle moved in a prescribed trajectory and observed seven GPS satellites. To verify the effect of the INS information on the Wald test, the convergence times were compared with cases that considered the INS information and cases that did not consider the INS information. The results show that the benefits of using the INS were emphasized as fewer GPS satellites were observable. The performance improvement obtained by the proposed algorithm was shown through the fast convergence to the true hypothesis when using the INS measurements.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
• /
• 제6권2호
• /
• pp.186-193
• /
• 2008

The Internet's low cost and ubiquity present an attractive option for real-time distributed control of processes on the factory floor. When integrated with the Internet, the LonWorks open control network can give ubiquitous accessibility with the distributed control nature of information on the factory floor. One of the most important points in real-time distributed control of processes is timely response. There are many processes on the factory floor that require timely response. However, the uncertain time delay inherent in the network makes it difficult to guarantee timely response in many cases. Especially, the transmission characteristics of the LonWorks/IP network show a highly stochastic nature. Therefore, the time delay problem has to be resolved to achieve high performance and quality of the real-time distributed control of the process in the LonWorks/IP Virtual Device Network (VDN). It should be properly predicted and compensated. In this paper, a new distributed control scheme that can compensate for the effects of the time delay in the network is proposed. It is based on the PID controller augmented with the Smith predictor and disturbance observer. Designing methods for output feedback filter and disturbance observer are also proposed. Tracking position control experiment of a geared DC Servo motor is performed using the proposed control method. The performance of the proposed controller is compared with that of the Internal Model Controller (IMC) with the Smith predictor. The result shows that the performance is improved and guaranteed by augmenting a PID controller with both the Smith predictor and disturbance observer under the stochastic time delay in the LonWorks/IP VDN.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.273-284
• /
• 2020

본 논문은 현재 자동화 공정에서 널리 쓰이는 델타 로봇을 저가형 DC 모터로 제작 및 제어하는 방법을 제안한다. 델타 로봇의 기구학 및 동역학을 해석하여 시뮬레이션을 한 후, 이를 기반으로 저가형 DC 모터를 선정하였다. 실험을 통하여 모터의 특성 값들을 획득하고 제어 이론을 적용하여 전류-위치 Cascade 제어 시스템을 설계하였다. 설계한 시스템의 성능을 검증하기 위해서 델타 로봇의 말단효과장치의 목표 경로를 설정하여 실험을 진행하였다. 실험을 통하여 저가형 모터를 사용함으로서 발생하는 문제점들을 보상 알고리즘을 설계하여 극복하고 End-effector의 위치 제어 성능을 입증하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제28권6호
• /
• pp.511-516
• /
• 2003

컴퓨터 시각 기술은 다양한 농작업 생력화에 있어 핵심적인 역할을 해왔다. 비록 컴퓨터 시각 기술이 광범위한 분야에 성공적으로 적용되고 있다고는 하지만 인간의 시각을 통한 인지 능력에 비하면 현재의 컴퓨터 시각 기술은 여전히 매우 미흡한 수준에 있다고 하겠다. 특히, 작업환경이 비구조적이고 가변적인 농작업 환경 하에서의 작업의 생력화는 이러한 기술적 문제를 극복하는 것이 작업의 성패를 좌우하게 된다. 본 논문에서는 원격작업 개념을 도입하여 작업자와 작업기계간의 호환적인 인터페이스를 구축하고 컴퓨터와 인간의 혼합형 의사결정 시스템을 구현하여 기존의 컴퓨터 시각 기술이 갖는 인지 처리 능력의 한계를 극복하는 시스템을 제안하였다. 시설재배에 요구되는 전정, 관수, 방제, 제초, 수확, 운반 등과 같은 다양한 작업들은 작업 대상체에 대한 인식을 바탕으로 수행된다. 특히 가변적인 자연 조명 환경 하에서 수박과 줄기 그리고 잎이 혼재되어 있는 재배현장의 영상으로부터 수박을 추출하여 그 위치 좌표를 산출하는 작업은 기술적으로 매우 어려운 작업이며 수박이 잎과 줄기로 덮혀 있는 경우 더욱 어려워진다. 제안한 개념을 구현하기 위하여 무선으로 수신되는 재배 현장의 수박 영상으로부터 수박을 인식하도록 하였다. 개발한 시스템은 작업자(농민), 컴퓨터 그리고 자동화 작업설비가 상대적으로 수월성을 갖는 기능을 중심으로 역할을 분담하도록 구축하였다 개발 시스템은 크게 무선원격 모니터링 및 작업제어 모듈, 무선원격 영상 획득 및 데이터 송수신 모듈, 작업자와 컴퓨터간의 인터페이스 모듈로 구성하였다 작업자는 RF 송수신 모듈을 통하여 무선으로 획득되어 터치 스크린에 보여지는 영상을 통하여 작업 지시를 하게 되고 이 작업 지시로부터 컴퓨터는 국부 영상처리 시퀀스를 통하여 수박을 추출하고 위치를 산출하게 된다. 개발한 인터페이스 시스템은 가변적이고 복잡한 작업 환경하에서 작업 대상체의 정보를 실시간으로 성공적으로 추출하였다. 제안한 원격작업 인터페이스 시스템은 다양한 생물생산 작업의 생력화를 촉진하는 중심적 역할을 할 것으로 기대된다.

• 산업융합연구
• /
• 제22권4호
• /
• pp.1-9
• /
• 2024

스마트 팩토리는 최신 정보통신기술과 제조공정이 결합된 생산시설로, 급속한 발전과 글로벌 제조업의 변화를 반영하고 있다. 로보틱스 및 자동화, 사물인터넷의 통합, 인공지능 융합기술을 활용하여 다양한 제조환경의 생산 효율성을 극대하고 있다. 하지만 스마트 팩토리 환경에서 다양한 공격기법으로 인해 보안위협 및 취약점이 발생하고 있다. 스마트 팩토리 환경에서 보안위협이 발생하면 금전적인 손해, 기업이미지하락, 인명피해가 발생하여 이에 따른 보안대응이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 스마트 팩토리 환경에서 안전한 통신을 수행하기 위한 보안 인증 메커니즘을 제안하였다. 제안한 인증 메커니즘에 대한 구성요소에서는 스마트 디바이스, 내부 운영관리 시스템, 인증 시스템, 클라우드 스토리지 서버가 있다. 스마트 기기 등록과정, 인증 절차. 이상징후 및 갱신절차를 세부적으로 설계히였다. 그리고 제안한 인증 메커니즘의 안전성을 분석하였고, 기존 인증 메커니즘과의 성능분석을 통해 대략 8%의 효율성을 확인하였다. 그리고 제안한 기술을 적용하기 위한 경량화 프로토콜 및 보안정잭에 대한 연구방향을 제시하여 보안성 향상에 도움을 주고자 한다.