• 제목/요약/키워드: controllability and observability

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이산시간 선형 시스템의 차수 감소에 있어서 대역통과 오차 감소 (The Reduction of Pass Band Error in the Order Reduction of the Discrete Time Linear Systems)

  • 김정화;정찬수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.11-19
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    • 1992
  • 본 논문은 선형 시불변 시스템의 가제어성 및 가관측성 graminan을 가중함수에 의해 변화시키므로써 통과대역의 오차를 감소시키는 저차수화 방법을 제안한다. 저역 통과 필터의 4차를 3차로 감소하는 경우에 제안된 방법에서 QEI는 평형 실현 방법에서 10.16464에 비하여 6.15724로 개선 되었고, 감도는 7.790568에 비하여 5.45692로 개선 되었다. 주파수 특성 곡선은 제안된 방법이 평형 실현 방법보다 우수함을 보인다.

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가중함수에 의한 최소 출력오차 분산을 갖는 상태공간 디지틀 필터 실현 (The Realization of State-Space Digital Filters with Minimum Output Error Variance by Weighted Function)

  • 김정화;정찬수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.909-917
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    • 1992
  • 본 논문은 출력 오차 분산(分散)를 갖는 상태공간(狀態空間) 디지털 필터의 실현(實現)을 제안하였다. 이 앨고리즘은 가중함수(加重函數)에 의해서 선형 시불변 시스템내의 가제어성 및 가관측성 gramian을 변화시키는 것이며, 상태공간(常態空間) 계수 변동에 대한 출력 오차 분산(分散)을 줄임으로써 디지털 필터의 성능을 개선할 수 있다. 수치예에서, 본 앨고리즘 구조는 다른 4가지 구조(표준형, 병열형, 통계적감도형, 평형형) 보다 더 적은 출력오차 분산(分散)을 갖는 것을 알았다.

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상태변수에 시간지연을 갖는 선형시스템의 균형화된 모델 차수 축소 (Balanced Model Reduction for Linear Systems with State Delay)

  • 유석환
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권11호
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    • pp.68-74
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    • 1998
  • 본 연구에서는 상태변수에 시간지연을 갖는 시간지연 시스템의 모델 차수 축소를 취급한다. 시간 지연 시스템에 대한 가제어성 그래미안과 가관측성 그래미안을 정의하고 균형화된 상태공간 구현을 소개한다. 선형 행렬 부등식의 해를 이용하여 모델 차수 축소 방법과 차수 축소 오차의 상한치를 제시한다. 본 연구에서 제시한 방법의 효용성을 예시하기 위하여 수치예를 수행한다.

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직렬 보상 선로에서의 SSR 억제를 위한 강인한 STATCOM 보조 제어기의 설계 (Design of a Robust STATCOM Supplementary Controller to Suppress the SSR in the Series-compensated System)

  • 서장철;문승일;박종근
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제49권3호
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    • pp.136-141
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    • 2000
  • This paper presents the design of an H$\infty$ based robust Static Synchronous Compensator (STATCOM) supplementary controller to suppress the subsynchronous resonance (SSR) in the series-compensated system. The IEEE second benchmark, System-l model is employed for this study. In order to design the effective controller, the modal controllability and observability indices to the oscillation modes are considered. Comprehensive time domain simulations using a nonlinear system model that the proposed STATCOM supplementary controller can suppress the SSR efficiently in spite of the variations of power system operating conditions.

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On-Chip Debug Architecture for Multicore Processor

  • Park, Hyeong-Bae;Xu, Jing-Zhe;Kim, Kil-Hyun;Park, Ju-Sung
    • ETRI Journal
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    • 제34권1호
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    • pp.44-54
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    • 2012
  • Because of the intrinsic lack of internal-system observability and controllability in highly integrated multicore processors, very restricted access is allowed for the debugging of erroneous chip behavior. Therefore, the building of an efficient debug function is an important consideration in the design of multicore processors. In this paper, we propose a flexible on-chip debug architecture that embeds a special logic supporting the debug functionality in the multicore processor. It is designed to support run-stop-type debug functions that can halt and control the execution of the multicore processor at breakpoint events and inspect the possible causes of any errors. The debug architecture consists of the following three functional components: the core debug support block, the multicore debug support block, and the debug interface and control block. By embedding this debug infrastructure, the embedded processor cores within the multicore processor can be debugged simultaneously as well as independently. The debug control is performed by employing a JTAG-based scanning operation. We apply this on-chip debug architecture to build a debugger for a prototype multicore processor and demonstrate the validity and scalability of our approach.

Acceleration of Simulated Fault Injection Using a Checkpoint Forwarding Technique

  • Na, Jongwhoa;Lee, Dongwoo
    • ETRI Journal
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    • 제39권4호
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    • pp.605-613
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    • 2017
  • Simulated fault injection (SFI) is widely used to assess the effectiveness of fault tolerance mechanisms in safety-critical embedded systems (SCESs) because of its advantages such as controllability and observability. However, the long test time of SFI due to the large number of test cases and the complex simulation models of modern SCESs has been identified as a limiting factor. We present a method that can accelerate an SFI tool using a checkpoint forwarding (CF) technique. To evaluate the performance of CF-based SFI (CF-SFI), we have developed a CF mechanism using Verilog fault-injection tools and two systems under test (SUT): a single-core-based co-simulation model and a triple modular redundant co-simulation model. Both systems use the Verilog simulation model of the OpenRISC 1200 processor and can execute the embedded benchmarks from MiBench. We investigate the effectiveness of the CF mechanism and evaluate the two SUTs by measuring the test time as well as the failure rates. Compared to the SFI with no CF mechanism, the proposed CF-SFI approach reduces the test time of the two SUTs by 29%-45%.

Model Validation and Controller Design for Vibration Suppression of Flexible Rotor Using AMB

  • Soo Jeon;Ahn, Hyeong-Joon;Han, Dong-Chul
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제16권12호
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    • pp.1583-1593
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    • 2002
  • This paper discusses the model validation and vibration suppression of an AMB flexible rotor via additional LQG controller. The main difficulty in the vibration suppression of the flexible rotor using AMB is to realize a controller that can minimize resonance without injuring the stabilized rigid modes. In order to solve this problem, simple scheme for system modeling and controller design are developed. Firstly, the AMB flexible rotor is stabilized with a PID controller, which leads to a new stable rotor-bearing system. Then, authors propose the model validation procedure using measured open-loop frequency responses to obtain an accurate model of the AMB flexible rotor system. After that, LQG controller with modal weighting is designed to suppress resonances of the stable rotor-bearing system. Due to the poor controllability and observability of flexible modes compared to rigid ones, balancing of two Gramians is prerequisite for the fair LQG controller design. Simulation with step disturbance and experimental results of unbalance response up to 10,000 rpm verified the effectiveness of the proposed scheme.

RTL 회로를 위한 테스트 용이도 기반 비주사 설계 기법 (A Non-Scan Design-For-Test Technique for RTL Controllers/Datapaths based on Testability Analysis)

  • 김성일;양선웅;김문준;박재흥;김석윤;장훈
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제30권2호
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    • pp.99-107
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    • 2003
  • 본 논문에서는 RTL 회로에 대한 테스트 용이도 분석방식과 테스트 용이화 설계 방식을 제안한다. RTL 회로에 대하여 제어도와 관측도를 분석하고 테스트 용이도를 높이기 위하여 테스트용 멀티플렉서의 삽입 위치를 결정한다. 그리고 삽입해야 할 테스트용 멀티플렉서의 우선순위를 결정하여 우선순위가 높은 몇 개의 테스트용 멀티플렉서만을 삽입한다. 제안하는 테스트 용이화 설계 방식은 우선순위가 높은 멀티플렉서만을 삽입함으로써 면적 오버헤드를 최소할 수 있다. 실험을 통해 주사 방식을 적용했을 때보다 적은 면적 증가율을 보이며, 높은 고장 검출율과 테스트 패턴의 효율을 얻을 수 있다. 그리고 주사 방식에 비해 테스트 패턴을 삽입하는데 필요한 시간이 적음을 확인하였다.

공조덕트용 능동소음제어기 개발 (Development of an active noise controller for duct systems)

  • 이종식
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1990년도 추계학술대회논문집; 한양대학교, 서울; 24 Nov. 1990
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    • pp.47-50
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    • 1990
  • 종래에는 공조덕트의 소음 감소를 위하여 주로 흡음재료를 사용하여 왔다. 그러나 이러한 흡음재료를 이용한 소음감소대책은 500HZ 이상의 고주파 영 역에서는 효과가 있으나 500HZ 이하의 저주파 영역에서는 효과가 적다. 이 러한 500HZ이하의 저주파 소음은 각종 구조물의 진동을 야기시켜 정밀작업 이 요구되는 작업환경을 파괴하고, 심지어는 구조물에 손상을 입힐수도 있 다. 또한 이러한 저주파 소음에 노출된 사람의 심리를 불안하게 하여 일의 효율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 청력장애를 일으키기도 한다. 또한 청정환경이 요구되는 곳에서의 소음감소를 위하여 흡음재료를 사용할 경우 흡음재료로 부터 떨어져 나오는 미세분에 의해 청정환경의 보존이 어려워진다. 이러한 흡음재료를 이용한 수동소음제어 대책의 단점을 해결하기 위하여 소음을 그 소음과 동일한 진폭을 갖으며 위상차가 180도인 인위적인 음파로 상쇠시키 는 능동소음제어대책의 개발이 요구되어 왔다. 본 논문은 덕트 또는 이와 유 사한 음향환경내에서의 적응필터기법(adaptive filtering technique)을 이용한 능동소음제어방법의 개발, 실제구현 및 성능평가에 관한 것으로서, 특히 다 수의 에러 마이크로폰과 다수의 소음제어용 스피커를 사용하여 제어계통의 가관측성(Observability)및 가제어성(Controllability)을 향상시켜 평면파로 전 달되는 소음의 감소를 증대시킬수 있을 뿐만 아니라 고차모드(Higher-order mode)로 전달되는 소음의 제어도 가능케하는 능동소음제어 방법에 관하여 논하였다.

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$H_{\infty}$제어이론을 이용한 구조진동제어 - 불확실성 모델 (Structural vibration control using $H_{\infty}$ control theory : unceratinty model)

  • 송병석
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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    • pp.240-245
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    • 1995
  • 제어이론의 역사적 발전사를 고찰해보면 1930년대부터 1960년대까지를 고전 제어(classical control) 시대로 분류되고 이때 주로 사용되었던 용어들은 주파수역(frequency domain)에서 사용된 개념인 극점(pole), 영점(zero), Nyquist, 근궤적(root-Locus) 선도(plot)등으로 대표된다. 그 다음단계인 현대 제어(modern control) 시대 (1960년대-1980년대)때는 새로운 개념들이 도입 되었는데 시간역(time domain)에서 사용되는 상태공간(state-space) 모델, 가제어성(controllability), 가관측성(observability), Kalman 필터, LQG 제어 등이다. 1980년대부터 현재까지를 강인제어(robust control) 시대로 분류하는데 이것의 특징들은 극점이나 영점 대신 상태공간 모델을 사용하여 주파수역에서 정의되는 개념들인 H$_{\infty}$ 합성법, .$\mu$ 해석법, LQG/LTR 및 QFT, Lyapunov 등으로 대표된다. 현대제어시대때는 제어기 K는 공칭 플랜트 모델 G$_{0}$를 기준으로 설계되었으나 실제로 공칭 플랜트 모델은 실제 플랜트와 항상 같을 수가 없었다. 따라서 실제 플랜트 G는 G=G$_{0}$ + .DELTA.G로 표현되며 여기서 .DELTA.G는 플랜트 불 확실성(plant uncertainty), 즉 실제 플랜트와 공칭 플랜트의 차이를 나타낸 다. 이 플랜트 불확실성은 제어기가 실제 응용되어 사용되었을 때 제대로 작동하지 않는 주요 이유중에 하나이다. 이와 같은 상황에서 안정도 강인성 (stability robustness) 및 성능 강인성(performance rosubtness)의 보장은 상 당히 중요한 문제로 대두되었으며 주어진 플랜트 불확실성하에서 이러한 강이성들이 보장되는 제어이론들 중 H$_{\infty}$ 제어이론이 많이 연구/응용 되고 있다. 특히 공칭 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 불확실성 모델은 직접적으로 성능 및 안정도에 영향을 미치므로 주의 깊게 선정해야 한다.

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