• 한국통신학회논문지
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• 제26권11C호
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• pp.148-156
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• 2001

본 논문에서는 RISC 마이크로프로세서에 DSP프로세서를 추가하여 멀티미디어 기능이 강화된 응용에 알맞은 마이크로프로세서(YS-RDSP)를 제안한다. YS-RDSP는 최대 4개의 명령어를 동시에 병렬로 처리할 수 있다. 프로그램의 크기를 줄이기 위해 YS-RDSP는 16비트와 32비트의 두 가지 명령어 길이를 지원한다. YS-RDSP는 칩 하나로 RISC마이크로프로세서의 programmability 및 제어능력에 DSP의 처리능력을 제공하기 위하여 8-KByte ROM과 8-KByte RAM을 내장하고 있다. 칩 내에 있는 주변장치중 하나인 시스템 컨트롤러는 저전압 동작을 위한 3가지의 전압강하모드를 지원하며 SLEEP명령어는 CPU코어와 주변장치의 동작상태를 변환시킨다. YS-RDSP프로세서는 Verilog-HDL를 이용하여 하향식설계방식으로 구현되었고 C-언어로 작성된 사이클 단위 시뮬레이터를 이용하여 개선되고 검증되었다. 검증된 모델은 0.6um, 3.3V CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성되었으며 자동화 P&R에 의해 10.7mm8.4mm코어 면적을 갖도록 레이아웃 되었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권1호
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• pp.31-46
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• 2009

An Unscented Kalman Filter (UKF) for estimation of the attitude and rate of a spacecraft using only magnetometer vector measurement is developed. The attitude dynamics used in the estimation is the nonlinear Euler's rotational equation which is augmented with the quaternion kinematics to construct a process model. The filter is designed for small satellite in low Earth orbit, so the disturbance torques include gravity-gradient torque, magnetic disturbance torque, and aerodynamic drag torque. The magnetometer measurements are simulated based on time-varying position of the spacecraft. The filter has been tested not only in the standby mode but also in the detumbling mode. Two types of actuators have been modeled and applied in the simulation. The PD controller is used for the two types of actuators (reaction wheels and thrusters) to detumble the spacecraft. The estimation error converged to within 5 deg for attitude and 0.1 deg/s for rate respectively when the two types of actuators were used. A joint state parameter estimation has been tested and the effect of the process noise covariance on the parameter estimation has been indicated. Also, Monte-Carlo simulations have been performed to test the capability of the filter to converge with the initial conditions sampled from a uniform distribution. Finally, the UKF performance has been compared to that of the EKF and it demonstrates that UKF slightly outperforms EKF. The developed algorithm can be applied to any type of small satellites that are actuated by magnetic torquers, reaction wheels or thrusters with a capability of magnetometer vector measurements for attitude and rate estimation.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.193-197
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• 2009

본 논문에서는 신뢰도와 내구성이 보장되어 차량용 바디 제어기에 많이 사용되는 16bit 마이크로 컨트롤러인 XC2287에 ${\mu}C/OS-II$를 이식하고 차량의 전자제어 액츄에이터롤 많이 사용되는 모터로 시스템을 구성하여 실시간 운영체제 기반의 모터구동시스템을 구현한다. 구현한 실시간 모터구동시스템은 XC2287 마이크로 컨트롤러의 범용입출력 포트로부터 펄스폭 변조 신호를 출력하고 드라이버 회로를 통해 증폭된 신호가 DC모터에 인가된다. 사용자는 XC2287에 장착된 전위차계를 조작하여, 포트로부터 출력되는 펄스폭을 조절하고, 이를 통해 DC모터의 속도를 제어하고 출력된 신호를 모니터링 한다. 전위차계 조작에 의한 입력과정과 펄스폭 변조 신호 출력과정을 세마포어를 이용하여 동기화하는 실험을 통하여 ${\mu}C/OS-II$ 이 올바르게 이식되었는지를 검증한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.575-583
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• 2011

철도 지선 구간의 유지보수 비용을 최소화하기 위해 ICT 기반 차상제어시스템을 개발 중이다. 이 시스템은 기존의 열차제어방식과 달리 선로 주변 신호기와 고정폐색장치를 없애고 이동폐색방식을 적용하며 차상에서 선로전환기와 건널목을 제어하는 방식이다. 본 논문의 목적은 ICT 기반 차상제어시스템 개발 이전에 고려해야 할 주요 운영 이슈 사항을 분석하며 주요 대상은 열차운행준비, 운전 편의성, 관제역할, 폐색방식, 그리고 운영비용을 고려하였다. 열차 출발 전에 기관사가 DMI를 통해 입력하여야 할 입력데이터를 정의하였고 관련 업무 프로세스를 UML 도구를 활용하여 설계하였다. 기관사의 운전 편의성 측면에서는 역 진입 시의 제동시점 지원 필요성과 기관사의 원활한 운전 훈련을 위한 운전시뮬레이터가 필요하다. 기관사가 선로전환기와 건널목을 직접 제어하는 업무절차를 UML 도구로 설계하였다. 기존 운영 방식과의 차이를 확인하기 위해 고정폐색방식과 이동폐색방식 간에 비교 분석하였으며, 비용 측면에서는 기존방식과 ICT 방식의 신호설비에 따른 유지보수 비용 이점을 제시하였다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권2호
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• pp.107-117
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• 2005

A distributed hardware-in-the-loop simulation (HILS) platform is developed for designing an automotive engine control system. The HILS equipment consists of a widely used PC and commercial-off-the-shelf (COTS) I/O boards instead of a powerful computing system and custom-made I/O boards. The distributed structure of the HILS system supplements the lack of computing power. These features make the HILS equipment more cost-effective and flexible. The HILS uses an automatic code generation extension, REAL-TIME WORKSHOP$^{ (RTW$^{) of MATLAB$^{ tool-chain and RT-LAB$^{, which enables distributed simulation as well as the detection and generation of digital event between simulation time steps. The mean value engine model, which is used in control design phase, is imported into this HILS. The engine model is supplemented with some I/O subsystems and I/O boards to interface actual input and output signals in real-time. The I/O subsystems are designed to imitate real sensor signals with high fidelity as well as to convert the raw data of the I/O boards to the appropriate forms for proper interfaces. A lot of attention is paid to the generation of a precise crank/ earn signal which has the problem of quantization in a conventional fixed time step simulation. The detection of injection! command signal which occurs between simulation time steps are also successfully compensated. In order to prove the feasibility of the proposed environment, a simple PI controller for an air-to-fuel ratio (AFR) control is used. The proposed HILS environment and I/O systems are shown to be an efficient tool to develop various control functions and to validate the software and hardware of the engine control system.

• 전기학회논문지
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• 제65권8호
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• pp.1334-1339
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• 2016

In a power grid that has a high wind power penetration, the fast voltage support of a wind power plant (WPP) during the grid fault is required to stabilize the grid voltage. This paper proposes a voltage control scheme of a doubly-fed induction generator (DFIG)-based WPP that can promptly support the voltage of the point of common coupling (PCC) of a WPP during the grid fault. In the proposed scheme, the WPP and DFIG controllers operate in a voltage control mode. The DFIG controller employs two control loops: a maximum voltage dip-dependent reactive current injection loop and a reactive power to voltage loop. The former injects the reactive power in proportion to the maximum voltage dip; the latter injects the reactive power in proportion to the available reactive power capability of a DFIG. The former improves the performance of the conventional voltage control scheme, which uses the latter only, by increasing the reactive power as a function of the maximum voltage dip. The performance of the proposed scheme was investigated for a 100-MW WPP consisting of 20 units of a 5-MW DFIG under various grid fault scenarios using an EMTP-RV simulator. The simulation results indicate that the proposed scheme promptly supports the PCC voltage during the fault under various fault conditions by increasing the reactive current with the maximum voltage dip.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권2호
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• pp.105-115
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• 2002

NUMa 구조는 원격 메모리에 대한 접근이 불가피한 구조적 특성 때문에 상호 연결망이 시스템 성능을 좌우하는 큰 변수가 된다. 기존에 대중적으로 사용되던 버스는 물리적 확장성 및 대역폭에서 대규모 시스템을 구성하는데 한계를 보인다. 이를 대체하는 고속의 지점간 링크를 사용한 이중 링구조는 버스가 가지는 확장성 및 대역폭의 한계라는 단점을 개선하였으나, 많은 노드가 연결되는 경우에는 응답 지연시간이 증가하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 스누핑 프로토콜이 적용된 이중 일 구조에서 노드개수 증가에 따른 응답지연시간 증가의 문제점을 보안하기 위해 코달 링 구조로의변화를 제안하고 이 구조에 효과적인 링크 제어기를 설계한다. 또한 확률 구동 시뮬레이터를통해 본 논문을 통해 제시한 코달 링 구조가 시스템의 성능 및 응답시간에 미치는 영향을 알아본다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.576-581
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• 2007

본 연구는 기관사가 지하철 가/감속 장치인 마스콘을 구동 할 때의 시간에 따른 근피로도 변화를 근전도를 이용하여 측정 및 분석하였다. 기관사들은 대부분 하루에 평균 4시간 정도를 상지를 이용하여 마스콘을 구동한다. 4개의 근전도 채널을 상지의 어깨세모근(deltoid muscle), 위팔노근(brachioradialis muscle), 위팔 두갈래근(biceps brachii muscle) 그리고 자쪽 손목 굽힘근(flexor carpi ulnaris muscle)에 부착하여 각 상황에 따른 근전도 신호를 중앙주파수(MF)를 구하여 그 피로도를 분석하였다. 분석결과, 운행 30분 후 10명의 피험자(실제 기관사)의 80%이상의 중앙주파수 값이 유의하게 감소하였다. 이 결과는 30분의 마스콘 구동만으로도 기관사의 상지 근육에 피로를 유발함을 의미한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권3호
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• pp.15-22
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• 2019

본 논문에서는 무인항공기의 자율 비행을 위한 전역 및 지역 경로 비행 시스템을 제안한다. 전체적인 시스템은 ROS 로봇 운영체제를 기반으로 구축하였다. 무인항공기에 탑재된 임베디드 컴퓨터는 2-D Lidar를 이용하여 장애물을 검출하고, 실시간으로 VFH 기반의 지역 경로와 제안하는 Modified $RRT^*$-Smart 기반의 전역 경로를 생성한다. 또한, 무인항공기의 비행컨트롤러에 Mavros 통신 프로토콜을 이용하여 생성된 경로에 따른 이동 명령을 내린다. 지상국 컴퓨터는 장애물 정보를 수신하여 2-D SLAM 지도를 생성하고, 목적 지점을 임베디드 컴퓨터에 전달하며 무인항공기의 상태를 관장한다. 제안하는 무인항공기의 자율 비행 시스템을 3-D 공간 상의 시뮬레이터 및 실제 비행을 통해 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.981-985
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• 2004

In this paper we designed the motor control IP Core and evaluate its quality from the viewpoint of IP reuse. The most attractive merit of this methodology, so called IP-based hardware design, is hardware reuse. Although various vendors designed hardware with the same specification and got the same functional results, all that IPs is not the same quality in the reuse aspect. As tremendous calls for SoC have been increased, associated research about IP quality standard, VSIA(Virtual Socket Interface Alliance) and STARC(Semiconductor Technology Academic Research Center), has been doing best to make the IP quality evaluation system. And they made what conforms to objective IP design standard. We suggest the methodology to evaluate our own designed motor control IP quality with this standard. To attain our goal, we designed motor control IP that could control the motor velocity and position with feedback compensation algorithm. This controller has some IP blocks : digital filter, quadrature decoder, position counter, motion compensator, and PWM generator. Each block's functionality was verified by simulator ModelSim and then its quality was evaluated. To evaluate the core, We use Vnavigator for lint test and ModelSim for coverage check. During lint process, We adapted the OpenMORE's rule based on RMM (Reuse Methodology Manual) and it could tell us our IP's quality in a manner of the scored value form. If it is high, its quality is also high, and vice versa. During coverage check ModelSim-SE is used for verifying how our test circuits cover designs. This objective methods using well-defined commercial coverage metrics could perform a quantitative analysis of simulation completeness. In this manner, We evaluated the designed motor control IP's quality from the viewpoint of reuse. This methodology will save the time and cost in designing SoC that should integrate various IPs. In addition to this, It can be the guide for comparing the equally specified IP's quality. After all, we are continuously looking forward to enhancing our motor control IP in the aspect of not only functional perfection but also IP reuse to prepare for the SoC-Compliant motor control IP design.