• 제목/요약/키워드: 교차결합 제어

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개선된 교차축 연동제어기를 통한 리니어 모터의 비선형 적응제어 (Nonlinear Adaptive Control for A Linear-Motor-Driven Two Axes through A Enhanced Cross-Coupling Algorithm)

  • 한상오;황우현;이상민;허건수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.902-906
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    • 2008
  • The linear motors are easily affected by load disturbance, force ripple, friction, and parameter variations because there is no mechanical transmission to reduce the effects of model uncertainties and external disturbance. For highspeed/high-accuracy position control of a linear-motor-driven two axes, a nonlinear adaptive controller including a cross-coupling algorithm is designed in this paper. The nonlinear effects such as friction and force ripple are estimated and compensated. An enhanced approach for cross-coupling algorithm is proposed to effectively improve the biaxial contour accuracy with the closed-loop stability. The proposed controller is evaluated through the computer simulations.

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순간 동적 사용자 최적 통행배정모형을 이용한 교차로에서 좌회전 금지 효과분석

  • 김점산
    • 대한교통학회:학술대회논문집
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    • 대한교통학회 1998년도 Proceedings 제34회 추계 학술발표회
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    • pp.245-251
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    • 1998
  • 좌회전 제어네는 크게 좌회전을 금지하는 적극적인 제어에서 좌회전 신호와 좌회전 차선의 디자인 및 차선 설정과 같은 비교적 소극적인 제어가 있다. 기존의 좌회전에 관한 많은 연구는 대부분 후자의 소극적인 제어를 통한 제어효과를 파악하는데 주로 관심을 두었다. 좌회전금지의 효과분석 방법론에는 크게 교차로 및 링크(Link)와 네트워크(Network)의 두가지 차원의 접근 방법이 있다. 교차로 및 링크(Link) 차원의 분석은 TRANSYT 7F, PASSER IV 등과 같은 가로망에서 신호시간을 최적화하는 모형과 NETSIM, COSIM과 같이 조건에 따라 실제 차량의 행태를 모사하는 시뮬레이션 모형 등에서 좌회전 신호현시를 주거나, 주지 않음으로써 전후의 변화를 관찰, 분석에 이용할 수 있다. 그러나, 이러한 접근방법은 개별교차로에서 현시운영에 따른 효과를 분석하기에는 용이할 지 모르나, 좌회전 금지에 따라 전환된 교통량을 합리적으로 처리하는데 문제를 가지고 있다. 이에 반해 네트워크(Network) 차원의 분석은 좌회전 금지에 따른 거시적 수요변화를 파악하여, 좌회전금지에 따라 전환된 교통량을 합리적으로 수용 할 수 있으며, 교차로 및 링크(Link) 차원의 분석기법과의 결합을 통해 개별교차로에서 현시운영에 따른 효과도 어느정도 예견할 수 있을 것으로 예상되지만, 이에 관련한 여구가 전무한 형편이다. 본 연구의 목적은 네트워크(Network) 차원에서 좌회전 금지에 따른 효과 분석 모형을 정립하고, 가상 네트워크에 적용 그 유효성을 검증하여, 지역 네트워크의 개별교차로에서 좌회전 금지의 도입에 대한 의사결정의 기준을 마련하는데 있으며, 이를 위한 구체적 연구 내용은 다름과 같다. 첫째, 순간 동작 사용자 최적 통행배정모형의 구조 및 특성 파악. 둘째, 기존 가로망 표현기법의 구조 및 특성파악. 셋째, 좌회전 금지에 따른 효과 분석을 위한 순간 동적 사용자 최적 통행배정모형의 구축. 넷째, 좌회전 금지에 따른 효과 분석을 위한 가로망 표현기법의 개발. 다섯째, 가상 네트워크에서 구축된 모형을 통한 교차로에서 좌회전 금지 효과분석

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폐루프 광섬유자이로스코프의 전기적 교차결합에 의한 불감응 영역 오차 분석 (Analysis of Deadzone Error by Electrical Cross-coupling on a Closed-loop Fiber Optic Gyroscope)

  • 정경호;정길도
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.437-442
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    • 2014
  • Due to electrical cross-coupling between modulation voltage and photodetector output in a closed-loop fiber optic gyro, deadzone inevitably occurs. In this paper, deadzone error by cross-coupling effect was analyzed and the overcoming method was suggested. Simulation and measurement results show the main reason for deadzone is mainly related to electrical cross-coupling, and it can be effectively reduced by square-wave dithering method.

근거리 레이더용 CMOS 저전력 교차 결합 전압 제어 발진기 설계 및 제작 (Design and Fabrication of CMOS Low-Power Cross-Coupled Voltage Controlled Oscillators for a Short Range Radar)

  • 김락영;김동욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.591-600
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    • 2010
  • 본 논문에서는 TSMC 0.13 ${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 3가지 종류의 근거리 레이더용 저전력 교차 결합 전압 제어 발진기를 설계, 제작하였다. 기본적인 교차 결합 전압 제어 발진기는 24.1 GHz를 중심으로 발진하도록 설계되었고, 이를 기본으로 저전력 동작을 위한 subthreshold 발진기가 설계되었다. 특히 큰 트랜지스터를 사용해야 하는 subthreshold 발진기에서 기생 캐패시터에 의해 발진 주파수가 낮아지는 문제점을 개선하기 위해 이중 공진 회로 구조를 발진기에 사용하는 것이 시도되었다. 제작된 CMOS 전압 제어 발진기는 종류에 따라 1 MHz offset 주파수에서 -101~-103.5 dBc/㎐의 위상 잡음, -11.85~-15.33 dBm의 출력 전력, 그리고 475~852 MHz의 주파수 조정 범위들을 보였다. 전력 소모 측면에서는 기본적인 발진기가 5.6 mW를 사용하였고, 저 전력 subthreshold 회로는 3.3 mW를 사용하였다. 이중 공진 회로 구조의 subthreshold 발진기는 기본 발진기와 유사한 주파수 조정 범위를 유지하면서 상대적으로 작은 전력을 소모하고 개선된 위상 잡음 특성을 보였으며, 1 mW DC 전력 기준의 figure-of-merit(FOM)이 약 3 dB 가량 개선되어 -185.2 dBc의 값을 가졌다.

Ku-밴드 광대역 CMOS 전압 제어 발진기 (A Fully Integrated Ku-band CMOS VCO with Wide Frequency Tuning)

  • 김영기;황재연;윤종덕
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권12호
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    • pp.83-89
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    • 2014
  • 본 논문에서는 상호 교차결합 차동(complementary cross-coupled differential)구조를 기반으로 조절 주파수 범위가 넓은 광대역 Ku-band 전압 제어 발진기를 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정 기술을 바탕으로 설계 후 제작하여 주파수 조절 범위와 출력 스펙트럼, 위상잡음 등을 측정하여 분석하였다. PMOS와 NMOS가 캐스코드의 push-pull 구조로 연결되어 상호 교차된 차동발진기 구조에 주파수 제어용으로 MOS varactor를 사용한 본 전압 제어 발진기는 발진주파수 14.5GHz의 20%인 2.24GHz 의 매우 넓은 광대역의 주파수 제어를 달성하였음을 측정으로 확인하였다. 3.3V 전원으로부터 18mA의 DC 전류를 공급하였을 때 발진 출력전력은 -1.66dBm으로 측정되었으며, 5V 전원으로부터 47mA의 DC 전류를 공급하였을 때 발진 출력전력은 0.84dBm으로 측정되었다. 위상잡음은 100kHz offset 주파수에서 -74.5dBc/Hz로 측정되었다. 본 논문의 칩은 패드를 포함하여 $1.02mm{\times}0.66mm$의 면적을 갖는다.

다중 교차로에서 협력적 교통신호제어에 대한 연구 (A Study on Cooperative Traffic Signal Control at multi-intersection)

  • 김대호;정옥란
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.1381-1386
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    • 2019
  • 도시의 교통 혼잡 문제가 심각해지면서 지능형 교통신호제어가 활발하게 연구되고 있다. 강화학습은 교통신호제어에 가장 활발하게 사용되고 있는 알고리즘으로 최근에는 심층 강화학습 알고리즘이 관심을 끌고 있다. 또한 심층 강화학습 알고리즘이 다양한 분야에서 높은 성능을 보이면서 심층 강화학습의 확장 버전들이 빠른 속도로 등장했다. 하지만 기존 교통신호제어 연구들은 대부분 단일 교차로 환경에서 진행되었으며, 단일 교차로의 교통 혼잡만 완화하는 방법은 도시 전체의 교통 상황을 고려하지 못한다는 한계가 있다. 본 논문에서는 다중 교차로 환경에서 협력적 교통신호제어를 제안한다. 신호제어 알고리즘에는 심층 강화학습의 확장 버전들이 결합된 알고리즘을 적용했으며 다중 교차로를 효율적으로 제어하기 위해 인접한 교차로의 교통 상황을 고려하였다. 실험에서는 제안하는 알고리즘과 기존 심층 강화학습 알고리즘을 비교하였으며, 더 나아가 협력적 방법이 적용된 모델과 적용되지 않은 모델의 실험 결과를 보여줌으로써 높은 성능을 증명한다.

신호제어를 고려한 가로망 설계모형의 구축에 대한 연구

  • 강환민;박창호
    • 대한교통학회:학술대회논문집
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    • 대한교통학회 1998년도 제34회 추계 학술발표회
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    • pp.115-115
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    • 1998
  • 가로망은 사회의 발전과 더불어 날로 늘어나고 있는 통행수요를 직접적으로 처리하게 되는 기반시설이다. 따라서 가로망의 구성과 운영은 심각하게 대두되고 있는 교통혼잡 등의 제반문제들을 해결하기 위해 기본적으로 고려되어야 한다. 이를 위해서 연구되어온 가로망 설계 모형들은 새로운 도로의 건설이나 기존 도로의 확장 등을 통해 가로망을 조정하여, 사용자들의 선택에 영향을 줌으로써 통행 흐름을 원활하게 하고자 한다. 이러한 가로망 설계 과정에서 사용자들에 의해서 초래된 통행비용의 개선과 이를 위해 사용된 투자비용 사이의 관계를 고려하여 적절한 대안을 선택하게 된다. 일반적으로 도시부의 경우, 차량들의 통행패턴은 가로망의 물리적 구성(기하구조, 용량 등)뿐만 아니라, 신호제어(주기, 녹색시간 등)에 의해서 결정된다. 그러므로 가로망 설계 모형에서 고려되는 사용자의 통행비용의 경우, 단순히 가로망의 통행시간 뿐만 아니라 신호제어에 의해서 부가되는 지체도 고려해야 하며, 이를 통해 가로망의 계획단계에서 중요하게 생각해야하는 요소의 하나인 차량의 이동성과 접근성의 부여도 가능하게 될 것이다. 즉, 이동성을 중요시하는 도로와 접근성을 위주로 하는 도로 각각의 기능에 부합하는 가로망 설계가 필요한 것이다. 위에서 언급한 것처럼 기존의 가로망 설계모형의 경우, 단순히 용량의 변화에 대한 링크 통행시간과 이로 인한 통행량의 변화만을 고려하고 있는 상황이다. 하지만, 도시부에서 실제 차량의 통행패턴은 단순히 도로의 기하학적 용량뿐만 아니라, 교차로에서의 신호제어에 의한 지체에도 상당한 영향을 받게 되며, 가로망 설계 모형에서 이를 반영할 수 있어야 한다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 신호제어의 영향들을 고려함으로써 가로망 설계 과정에서 가로망의 상반된 역할인 이동성과 접근성의 비교가 가능한 보다 현실적인 가로망 설계 모형을 구축하고자 한다. 지금까지 소개된 가로망 설계모형들은 용량변화에 대한 설계변수의 형태에 따라 이산적 가로망 설계 모형과 연속적 가로망 설계모형으로 나뉘어지게 된다. 본 논문의 경우, 계산속도의 향상 측면에서는 연속적 가로망 설계 모형을 도입할 수 있지만, 이때 요구되는 도로용량이 이산적인 변수(차선 수)로 결정되어야만 신호제어 변수를 결정할 수 있기 때문에, 이산적 가로망 설계 모형이 사용된다. 하지만, 이산적 설계모형의 경우 조합최적화 문제이므로 정확한 최적해를 구하기 위해서는 상당한 시간이 소요되며, 경우에 따라서는 국부 최적해에 빠지게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 우선 이상적 모형의 근사화, 혹은 조합최적화문제를 위해 개발된 Simulated Annealing기법의 적용, 연속적 모형의 변수를 이산화하는 방법 등 다양한 모형들을 고려해 본 뒤, 적절한 모형을 적용할 것이다. 가로망 설계 모형에서 신호제어를 고려하기 위해서는 주어진 가로망에 대한 통행 배정과정에서 고려되는 통행시간을 링크통행시간과 교차로 지체시간을 동시에 고려해야 하는데, 이러한 문제의 해결을 위해서 최근 활발히 논의되고 있는 교차로에서의 신호제어에 대응하는 통행배정 모형을 도입하여 고려하고자 한다. 이를 위해서 지금까지 연구되어온 Global Solution Approach와 Iterative Approach를 비교, 검토한 뒤 모형에 보다 알맞은 방법을 선택한다. 차량의 교차로 통행을 고려하는 performance function의 경우 비신호 교차로와 신호교차로에 대한 적절한 비교가 현재로서는 고려되고 있지 못하기 때문에, 구성되는 가로망의 경우 신호교차로들로만 구성되며, 부득이한 경우 입체교차의 형태로 구성되는 것으로 가정한다. 실제 가로망의 경우, 교통향이 많은 도시부의 경우 주가로망은 대부분 신호교차로와 입체교차로 구성되기 때문에 가능할 것으로 생각된다. 기존의 신호제어 모형과 가로망 설계모형을 결합하여 통합된 가로망 설계모형의 구축하기 위해, 기존의 연구결과들을 종합하여 보다 적절한 모형을 선택하고, 개선하며, 이의 적용성을 시험하기 위해서, 가상 가로망을 구성하여 모형의 적용 결과를 분석한다.

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COSMOS에서의 Sub Area 운영 알고리즘에 관한 연구 및 평가 (Study and Evaluation of Sub Area Linkage Algorithm in COSMOS)

  • 이영인;김상윤
    • 대한교통학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.109-119
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    • 2004
  • COSMOS는 1990년부터 개발되어 현재까지 현장실험 및 시스템 검증과 여러 차례의 기능개선을 통하여 점차 안정화 되어가고 있으며, 그 효율성이 입증되어 서울시 전역으로 확산되고 있는 추세이다. 그러나 현재는 CI의 옵셋패턴이 한쪽 축 방향의 유입/유출 이동류에 의해서만 산출되고 있어, 다른 축방향에 속한 교차로는 자신과 무관한 옵셋패턴에 의해 운영되는 경우가 발생한다. 또한 Sub Area 결합/분리시 CI의 유입/유출 방향의 축에 속한 Sub Area와의 결합/분리만이 가능한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 CI의 동서와 남북 축 각각의 유입/유출 방향을 설정하여, 두 축의 옵셋패턴과 현재 운영 주축을 계산하여 설정하도록 하였다. Sub Area 내의교차로들은 자신이 속한 축의 옵셋패턴에 의해 운영되며, 결합/분리시에는 주축방향간의 '결합'과 이외의 경우의 '연동'의 개념으로 운영되도록 하였다. 개선된 알고리즘은 COSMOS 운영 S/W에 탑재하여, 강남구 10여개 교차로를 대상으로 기능성 평가 및 효율성 평가를 실시하였다. 평가 결과 개선 알고리즘이 기존방식보다 통행시간을 감소시키는 것으로 나타났다.

비선형 최적화 기법에 기반한 자동차용 영구자석 동기전동기의 실시간 MTPA 제어 (Online MTPA Control of IPMSM for Automotive Applications Based on Robust Nonlinear Optimization Technique)

  • 김현식;설승기;유현재
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.71-72
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    • 2017
  • 본 논문에서는 비선형 최적화 기법을 이용하여 자기 포화(magnetic saturation) 및 교차 결합 현상(cross-coupling effect)을 고려한 매입형 영구자석 전동기(IPMSM)의 실시간 MTPA 제어 방법을 제안한다. 이는 토크 지령 추종과 최소 동손 운전을 만족하는 제한 최적화(constraint optimization) 문제로 접근할 수 있다. 이를 통해 유도한 연립 비선형 방정식의 경우, Levenberg-Marquardt 수치 해석법을 적용하여 안정적이면서 빠르게 해를 구할 수 있다. 이러한 방법을 이용하면 참조표(look-up table) 없이 운전 환경의 실시간 변동을 고려한 효율적인 MTPA 운전이 가능하다. 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘의 전류 해가 최적 운전점과 일치함을 확인하였다.

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