• Title/Summary/Keyword: 디지털 최적제어

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An simulation of the PID controller applied to DCS in thermal power plant (화력발전소 분산제어시스템에 적용된 PID제어기 시뮬레이션)

  • 이찬주
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.229-234
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    • 1999
  • 화력발전소 제어는 디지털 분산제어시스템에 의해서 이루어지고 보일러의 각종 프로세스는 대부분 PID제어기에 의해 제어되므로 PID제어기의 최적 조정은 보일러 프로세스의 안정적 운전에 가장 중요한 요소라고 볼 수 있다. 이러한 PID 제어기는 분산제어시스템 제작사에 따라 구현방법을 달리하고 있으므로 PID제어기의 최적조정을 위해서는 구현된 PID 제어기의 알고리즘을 이해하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 먼저 화력발전소 보일러 디지털 분산제어시스템의 국산화 개발품에 채용된 PID제어기와 화력발전소에서 사용 중인 주요 외국 제작사별 PID제어기의 알고리즘에 대하여 기술한다. 임의의 모델링된 프로세스에 대하여 릴레이 피드백을 이용하여 임계진폭과 임계주기를 구하고 Ziegler-Nichols 주파수응답법을 이용하여 적합한 PID제어기 파라미터를 산출한 후 각각의 PID 제어기에 산출된 파라미터를 적용 시뮬레이션하여 PID 제어기들의 성능을 비교 분석하고자 한다.

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An experimental study on the optimal control algorithm for central heating system (중앙난방 시스템의 최적제어 알고리즘의 적용을 위한 실험적 연구)

  • Ahn, Byung-Cheon;Chun, Won-Ik
    • Proceedings of the SAREK Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.463-468
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    • 2005
  • An experimental study on the optimal control algorithm for central heating system for minimizing energy consumption while maintaining the comfort of indoor thermal en vironment in terms of the environmental variables such as loads and weather. experimental study has been done by one using the prototype of central heating system. As a result the optimal control algorithm shows good energy performance in comparison with conventional control one.

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Fundamental Study for Automation of Container Cranes (콘테이너 크레인의 자동화에 관한 기초연구)

  • 신민생;이동철;김상봉
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.18 no.2
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    • pp.83-90
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    • 1994
  • The container crane is still operated by skillfull human operators. So an automatic crane operation system is strongly required. In this paper, the digital control method is applied to position an anti-swing control for container crane. Two methods of digital optimal regulator control and digital redesign control are used for experiment. From these experimental results, it is respected that both methods can be applied effectively to an actual container crane operation.

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An analysis of the PID controller applied to DCS for boiler in thermal power plant (화력발전소 보일러 분산제어시스템에 적용된 PID 제어기의 성능 분석)

  • Lee, Chan-Ju;Lee, Joo-Hyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.07b
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    • pp.874-876
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    • 1999
  • 화력발전소 제어는 디지털 분산제어시스템에 의해서 이루어지고 보일러의 각종 프로세스는 대부분 PID제어기에 의해 제어되므로 PID제어기의 최적 조정은 보일러 프로세스의 안정적 운전에 가장 중요한 요소라고 볼 수 있다. 이러한 PID제어기는 분산제어시스템 제작사에 따라 구현방법을 달리하고 있으므로 PID제어기의 최적조정을 위해서는 구현된 PID제어기의 알고리즘을 이해하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 먼저 화력발전소 보일러 디지털 분산제어시스템의 국산화 개발품에 채용된 PID제어기와 화력발전소에서 사용 중인 주요 외국 제작사별 PID제어기의 알고리즘에 대하여 기술한다. 임의의 모델링 된 프로세스에 대하여 릴레이 피드백을 이용하여 임계진폭과 임계주기를 구하고 Ziegler-Nichols 주파수응답법을 이용하여 적합한 PID제어기 파라미터를 산출한 후 각각의 PID제어기에 산출된 파라미터를 적용 시뮬레이션하여 PID제어기들의 성능을 비교 분석하고자 한다.

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Application of discrete stochastic optimal control system for aircraft autopilot design (항공기의 자동조종장치설계에 대한 이산확률최적설계의 적용)

  • 이상기
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1987.10b
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    • pp.537-540
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    • 1987
  • 항공기가 평형상태로 비행하는 도중 돌풍과 같은 외부교란을 만난 교란상태운동은 선형화된 미분방정식으로 표현되며 비교적 짧은 비행시간동안의 비행은 선형시 불변계가 된다. 돌풍은 Gauss-Markov확률과정으로 모델링 되며, 항공기가 돌풍을 만난 교란상태운동은 시스템론적으로 보면 백색잡음이 성형필터를 거쳐 계에 입력되는 것과 같다. 초기의 설계방법은 고전적인 주파수영역에서의 해석방법을 사용하였으나 1960년대에 최적제어이론이 도입되면서 평가함수를 사용하여 원하는 비행특성을 얻는 방법을 사용하게 되었다. 그 후 계에 입력되는 외란과 측정시의 잡음으로 인한 불확실한 측정량으로부터 최적상태변수의 추정을 위해 필터링이론을 도입한 확률제어이론을 적용하여 자동조종장치를 설계하게 되었다. 이때까지는 연속제어계로 설계되었으며 그 후 측정신호를 샘플링하여 연속제어계와 등가의 이산제어계를 사용한 자동조종장치가 등장하였으며 이 경우 설계기법으로는 연속제어계를 사용하고 실현시킬 때는 디지털컴퓨터를 사용하였다. 이는 제어하는 동안 계의 계수와 제어법칙을 바꾸어 줄 수 있는 이산제어계의 장점을 이용하지 못하므로 처음부터 계를 등가의 이산계로 보고 제어계를 설계하는 방법이 도입되었다. 이 때 샘플링간격의 결정과 Quantization 영향이 설계시 고려되어야 한다.

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The Digital Controller Design using Multirate Discretization (멀티레이트 이산화를 이용한 디지털 제어기 설계)

  • 박종우;곽칠성
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.6 no.1
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    • pp.1-5
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    • 2002
  • A common way to design a digital control system is to design an analog controller first and discretize it for digital implemention. In this paper, optimal digital controller design is studied within the framework of sampled -data control theory. In particular, multirate discretization of analog controller is considered using an Η$_2$optimality criterion. Solutions are obtained via multirate H2 optimization with a causality constraint due to the multirate structure. In design example, the comparison of the proposed methods is made with the conventional discretization methods, and demonstrate the superiority of the multirate design method.

클라우드를 활용한 전기추진시스템 디지털트윈 기술 개발

  • 이은주;김거화;장화섭
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2022.11a
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    • pp.257-259
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    • 2022
  • 디지털트윈 기술은 실제의 공간과 사물을 디지털상에 복제함으로써 사용자의 최적 운영을 위한 시뮬레이션과 최적화, 모니터링을 제공한다. 4차 산업혁명이 진행됨에 따라 해상물류 분야에서도 자율주행 선박과 관련한 사물인터넷, 빅데이터, 혼합현실(MR) 등 여러 첨단기술의 적용이 검토되고 있다. 또한 자율운항선박이 도입됨에 따라 선원의 업무가 자동화되며 육상 지원의 비중이 늘어나며, 완전 자율운항선박의 경우 선박의 모든 제어가 육상에서 이루어지게 된다. 따라서 육상지원자가 선박을 모니터링하고 최적 운영하기 위해 선박의 디지털트윈 모델의 개발이 필요하다. 따라서 선박에 적용가능한 디지털트윈 아키텍처를 구성하고 이를 기반으로 클라우드 기반의 혼합현실 프로토타입 애플리케이션을 개발했다. 이를 통해 본 논문에서 제안한 디지털 트윈 아키텍처를 활용하여 선박의 디지털 트윈 시스템을 구현할 수 있음을 확인하였다.

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RF Matcher 의 성능개선 연구

  • 박성진;김원기;이의용;설용태;김준형;박영휘;채희상;전석율;윤덕용
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • 2003.05a
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    • pp.71-73
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    • 2003
  • 본 논문에서는 RF Matcher 의 동작성능 개선을 위하여 RF Match 제어단의 제어 알고리즘과 하드웨어의 디지털화 방안에 대한 연구를 수행하였다. 개발된 제어단은 최적의 동작성능을 위하여 multi-preset, 이득제어 기능 등 다양한 부가 기능을 갖도록 설계/제작하였고, 또한 LCD 모듈의 설치를 통하여 RF Matcher의 실시간 상태 파악이 가능하도록 하였다. 개발된 제어단에 대한 실험결과로부터 RF 전력의 over/under shoot, 플라즈마 플리커 등의 현상이 제거되었고, 정합시간이 크게 단축되었음을 알 수 있었다.

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A Study on the Identification and Speed Control of Diesel Engines Using Neural Networks (신경회로망을 이용한 디젤기관의 동정과 속도제어에 관한 연구)

  • K-Y kim;Y-H Yu
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.26 no.6
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    • pp.705-711
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    • 2002
  • 디젤기관은 실린더 내경의 크기, 실린더 수 및 회전수에 따라 착화지연, 연소지연 및 디젤기관의 각종 정수가 달라지므로 비선형이 심한 시스템이다. 본 연구에서는 신경회로망을 이용하여 발전기를 구동하는 디젤 기관의 속도를 제어하는 디젤기관 신경회로망 디지털조속기를 제안한다. 이를 위하여 3상 50㎾ 발전기를 구동하는 4행정 4실린더, 1800 rpm ISUTSU 디젤기관의 실제 운전데이터로부터 뉴럴에뮬레이터를 구한다. 최적치 뉴럴에뮬레이터 구성을 위하여 다양한 역전파알고리즘으로 학습을 행하고 결과를 비교한다. 또한 디젤기관의 역으로부터 뉴럴 제어기를 구성하고 뉴럴에뮬레이터로 시뮬레이션을 행한다. 외란이 존재하는 경우에도 효과적인 뉴럴제어기를 구성하기 위하여 선택적 뉴럴제어 기의 사용을 제안한다. 또한 응답성을 향상하고 정확한 목표치추종을 위하여 PI제어기를 보조제어기로 사용하는 하이브리드제어기를 구성하여 시뮬레이션을 통하여 성능이 향상됨을 보인다.

[ $H_{\infty}$ ] Optimal Control for Single-Rod Hydraulic Servo-System with DSP (DSP를 이용한 편로드 유압서보시스템의 $H_{\infty}$ 최적제어)

  • Jung, Gyu-Hong
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.515-520
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    • 2001
  • Due to the high power to weight ratio and fast response under heavy load, the hydraulic systems are still applied to the development of many industrial facilities such as heavy duty construction vehicles, aerospace/military weapon actuating systems and motion simulators. Unlike the other actuators, single-rod hydraulic cylinder exhibits a lot different dynamic characteristics between the extending and retracting stroke because of the difference in pressure acting areas. In this research, in order to overcome this nonlinear feature, $H_{\infty}$ optimal controller was designed and implemented with DSP board that was specifically developed for the experiment. From the experimental result, we could confirm that the overall performance of single-rod hydraulic servo system is similar with the results as we expected in the design stage.

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