PD 제어기는 산업현장에 가장 널리 운영되는 제어알고리즘이지만 지금까지 보편적으로 사용되고 있는 PID 파라메터 동조방법인 Ziegler-Nichols 동조법으로는 화학공정 같은 비선형 특성이 크거나, 시정수가 큰 플래트에서는 좋은 성능을 얻을 수 없다. 본 논문에서는 릴레이 동조 실험을 통하여 임계 이득과 발진주기를 구하고, 이 값들로부터 Z-N 동조법을 적용하여 초기 동조값을 구한다. 이 값에 의해서 얻어진 공정 출력의 오차와 오차변화율을 입력으로 한 퍼지 동조기를 통하여 PID 제어기의 비례이득과 적분시간을 구하는 동조 방법을 제시한다.
본고에서는 자연계에 존재하는 동조 현상을 이해하고 공학적으로 활용하기 위하여 동조 현상에 관한 대표적인 수학적 모델을 살펴보고 동조의 원리를 분석한다. 또한 동조 현상을 공학적으로 활용한 주요 사례를 살펴봄으로써 자연계를 모방한 동기화 방식의 장단점을 분석하고 자연계 모방 기술의 필요성을 역설한다. 아울러 동조 현상을 공학적으로 활용하는데 필요한 향후 연구 이슈를 제시한다.
본 논문에서는 공정제어계의 PI제어기의 이득을 동조하는 방법을 다룬다. 산업계에서 사용되고 있는 제어기는 PI형이고, 이의 이득은 숙련조업자에 의하여 시행착오법으로 조정되고 있다. 따라서 제어기의 동조에는 많은 시간과 노력이 소요되며 다중루프를 갖는 공정의 경우에는 동조하기가 매우 어려운 실정이다. 본 논문에서는 다루는 퍼지동조기는 아래와 같은 가정하에서 개발되었다. 제어기는 아나로그 PI제어기이고 플랜트의신호는 On-line으로 받지만 동조는 off-line에서 이루어진다. 또한 동조를 위한 특징량을 플랜트로 부터 얻을 수 있어야 한다. 동조 방법은 퍼지논리를 사용하였으며, 개발된 퍼지동조기는 공정의 현재신호와 과거의 상태를 보여주며 동조된 새로운 PI제어기의 이득값을 제시한다. 퍼지동조기는 현장에서 여러실험을 통하여 성능을 검증하였다.
본 연구에서는 초등학생의 따돌림 경험이 따돌림 동조유형에 자아탄력성을 매개로 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 조사대상자는 경상남도 김해시, 창원시 소재 445명의 초등학생 5, 6학년 대상으로 이루어졌다. 연구방법은 AMOS 18.0과 SPSS 14 프로그램을 이용하여 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 따돌림 경험은 따돌림 동조(가해자 동조, 피해자 동조, 방관자)에 직접적으로 영향을 미치고 있었다. 특히, 따돌림 경험은 따돌림 동조유형 중 가해자 동조와 정적관계에 있었다. 둘째, 자아탄력성을 매개하여 집단따돌림 경험과 따돌림 동조유형간의 관계를 확인해 본 결과, 집단따돌림 경험은 따돌림 동조에 직 간접적 영향을 미치고 있었다. 따돌림 경험은 자아탄력성을 매개하여 가해자 동조를 낮추고, 피해자 동조와 방관자 유형은 증가시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 학대를 당한 아동이 학대가해자를 동조하고 있고, 자아탄력성의 영향을 통해서 피해자 동조 및 방관자적인 태도를 취하는 것으로 나타났다. 따라서 피학대 아동의 상담 및 치료에서 아동의 자아탄력성 강화와 관련한 접근방법이 요구된다고 하겠다.
본 연구는 중 고등학교의 청소년을 대상으로 그들의 의복행동과 관련하여 동조적 준거특성과 유명브랜드에 대한 태도에 따라 학교생활적응에 어떠한 차이가 있는지 파악해 봄으로써 학생들의 학교생활적응을 도울 수 있는 의생활지도와 가정 교과의 의생활 교육 영역과 관련된 기초자료를 제공하는 것을 목적으로 하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 청소년의 유명브랜드에 대한 태도와 학교생활적응의 차이를 가져오는 일반적인 변수는 성적과 월 용돈으로 나타났으며 성적이 높고 월 용돈이 20만원이상이거나 5-10만원인 경우 유명브랜드를 더 선호하며 학교생활적응을 더 잘하는 것으로 나타났다. 소년의 의복행동동조 준거그룹은 부모동조, 친구동조, 매스미디어동조의 세 요인이었으며 유명브랜드 요인은 네임이미지선호 요인과 품질선호요인이었다. 부모동조요인이 친구나 매스미디어동조요인보다 상대적으로 높았지만 세 요인의 전체평균은 보통수준 이하였다. 의복행동 동조준거특성은 유명브랜드에 대한 태도의 요인에 비해 더 큰 차이를 가져왔으며 친구와 매스미디어의 동조경향이 강한 그룹이 부모동조의 경향이 높은 그룹보다 상대적으로 유명브랜드를 선호하였다. 의복행동의 동조준거에 따른 학교생활적응의 차이를 살펴보면 보통수준일 때 친구와 매스미디어의 동조가 상대적으로 높은 그룹이 낮은 그룹보다 학교생활적응경향이 높았다. 또한 부모동조경향이 상대적으로 가장 높은 그룹 또한 학교규율과 교우관계는 좋은 것으로 나타났다. 보편적인 수준에서 의복행동 동조준거 경향이 상대적으로 높은 경우 학교생활적응에 긍정적인 관계라고 할 수 있다. 청소년이 유명브랜드를 선호하는 경우 학교규율적응은 낮았고 교우관계와 교사와의 관계적응은 상대적으로 더 높았다. 학습적응에 있어서는 유명브랜드에 대한 태도에 따른 유의한 차이가 나타나지 않았다. 다시 말하면 청소년의 의복행동 동조는 극단적이지 않으며 보편적인 수준에서는 친구와 대중매체의 의복행동의 동조와 유명브랜드를 선호하는 태도가 학교생활 적응에 긍정적으로 작용한다고 볼 수 있다.
미국의 장단기 국채 수익률 스프레드와 한국 거래소시장의 종합주가지수 변화를 통해 한국경제와 미국경제에 동조화가 존재하는지, 또 동조화가 존재한다면 어느 정도의 시차로 동조화가 진행되고 있는지, 그리고 미국의 금융위기로 동조화의 내용에 사실상 어떤 변화가 발생했는지를 분석하였다. 본 연구는 먼저 한국의 대표적 자산시장인 거래소시장이 미국의 장단기 국채금리 스프레드와 동조화를 보이고 있는 사실을 발견하였다. 또 동조화의 방향도 미국 국채의 장단기 금리차가 벌어지면, 즉 세계경제의 견인차 역할을 하고 있는 미국경제의 전망이 밝아지는 경우 자산시장에서 안전자산보다는 위험자산을 선호하는 분위기가 조성되어 국제적으로 자금이 고수익을 기대할 수 있는 한국과 같은 신흥시장으로 흘러들어오면서 신흥시장의 주가를 끌어올리게 될 것이라는 일반적인 예상과 일치하였다. 본 연구에서는 또 다양한 시차를 대상으로 하여 동조화가 극대화되는 시점을 조사했는데 양국 시장의 동조화가 불과 1주일 만에 극대화되는 사실도 발견하였다. 또 가변수를 이용하여 미국에서 시작된 금융위기가 동조화에 어떤 변화를 주었는지에 대한 분석에서는 금융위기 후 동조화의 강도가 현저하게 낮아진 사실도 발견하였다.
액체 로켓엔진 연소기에 장착되는 음향 공명기의, 음향감쇠에 미치는 이중 주파수 동조(bituning) 효과를 수치해석적으로 조사하였다. 이중 주파수 동조된 공명기는, 두가지 주요한 음향파 진동 모드인 제1접선 방향(1T) 모드와 제1반경 방향(1R) 모드에 동조된다. 먼저, 단일 주파수 동조된 공명기의 음향감쇠 효과를 조사하였다. 감쇠 성능은, 1T 또는 1R 모드에 동조된 공명기 개수의 함수로서 감쇠인자에 의해 정량화되었다. 다음으로, 이중 주파수 동조된 공명기의 감쇠 특성을 조사하였다. 해석 결과로부터, 1T와 1R 모드 각각에 동조될 적절한 공명기의 개수를 선정할 수 있었다.
퍼지제어시스템에 영향을 미치는 요소들은 제어규칙, 소속함수, 퍼지추론, 비퍼지화 그리고 이 출력이득요소 이다. 구성요소들 각각에 의한 동조방법은 요소들 중 일부만을 동조하기 때문에 동조대상 이외의 요소들에 대한 오류와 파라메타의 부적절한 설정등에 의해 적절한 동조가 이루어지지 못할 수 있으며 각 요소들간의 상관관계를 고려하여 동조를 수행해야 하는 어려움이 있다. 입 출력단에서 작용하는 이득요소들은 제어시스템에 직접적인 영향을 미치기 때문에 이들의 선정은 신중을 기해야 한다. 본 연구에서는 퍼지제어시스템의 동조를 위한 제어기 스스로 입 출력이득요소를 산출하는 방법과 퍼지제어기의 구성요소들에 의해 얻어진 초기의 제어값들을 원하는 목표치에 빨리 수렴할 수 있도록 동조하는 방법을 제안하였다.
본 논문에선 다수의 변압기를 도입하여 복수의 입출력 포트 간 전력 동조화 문제를 해결할 수 있는 Quadruple-Active-Bridge(QAB) 컨버터를 제안한다. 기존 QAB 컨버터는 단일 변압기를 사용하기 때문에 입출력 포트 사이의 전력 동조화 문제가 발생한다. 따라서 단일 변압기에서 포트 간 전력 비동조화를 달성하기 위해 입력 포트의 누설 인덕턴스를 최소화하는 최적의 변압기 설계가 필요하나, 복수의 권선 구조로 인해 최적의 설계가 어렵다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 본 논문에선 기존의 단일 변압기와 복수의 변압기를 함께 설치하는 구조를 제안한다. 제안한 구조를 통해 별도의 비동조화 알고리즘 없이 출력 포트 사이의 전력 동조화 문제를 해결할 수 있다. 그리고 변압기의 설계도 복잡했던 기존 QAB 와는 달리 쉬워지는 이점도 있다. 제안한 컨버터의 구조 및 전력 비동조화를 등가 모델을 통해 이론적으로 분석한다. 그리고 이를 검증하고자 3 kW급 시작품을 통해 전력전달 구조 및 전력 비동조화를 검증한다.
본 연구에서는 동조액체기둥감쇠기의 비선형감쇠항을 등가점성감쇠항으로 치환한 등가선형 동조액체기둥감쇠기 모델을 유도하였으며 동조액체기둥감쇠기의 동적거동인 고유진동수와 감쇠비를 이론적으로 파악하였다. 동조액체기둥감쇠기에 일정한 전기장을 형성한 후 동조액체기둥감쇠기의 수직운동에 의해 발생되는 가변전압을 측정하여 수조 내부의 수위로 변환하는 식을 유도하였다. 또한 본 연구에서 제안한 동조액체기둥감쇠기의 수위측정 시스템의 타당성을 검증하기 위하여 고가의 전기 용량식 파고계와 비교 및 검증하였다. 마지막으로 본 연구에서 제안한 수위측정 시스템을 동조액체기둥감쇠기에 적용, 진동대 실험을 실시하여 고유진동수와 감쇠비를 파악하였고, 이론상의 고유진동수와 실험상의 고유진동수가 일치하였음을 확인하였으며, 진동수비 변화에 따른 동조액체기둥감쇠기의 감쇠비 변화를 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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