• Title/Summary/Keyword: 불확실한 플랜트

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

  • 송병석
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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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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Attitude Control using Quantitative Feedback Theory of a Quad-Rotor Vehicle with Plant Parametric Uncertainty (플랜트 파라미터의 불확실성을 포함한 4-회전익(Quad-Rotor) 비행체의 정량적 궤환 이론을 이용한 자세 제어)

  • Lee, ByungSeok;Heo, Moon-Beom;Lee, Joon Hwa
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.42 no.3
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    • pp.243-253
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    • 2014
  • This paper deals with the Quantitative Feedback Thoery(QFT) guaranteeing robustness in spite of the plant parametric uncertainty. In the frequency domain, the QFT guarantees the robustness of the design specification on the uncertainty of plant parameters and disturbance. In order to use the QFT, a selected plant is a Quad Rotor Vehicle(QRV) which has excellent maneuverability and possibility of vertical take-off and landing like the helicopter. And attitude control is examined the possibility satisfied the requirement specification under the setting parametric uncertainty of motors driving 4-blades. Additionally, in an attitude control, the pre-filter considering parameter range and operating range of a QRV was used. For these purpose, in this paper, by using QFTCT, that is the QFT Control Toolbox designing the controller in MATLAB by the QFT, each design phases are introduced.

Trend and Application o Artificial Intelligence-Based Control for Manufacturing Processes (생산공정을 위한 지능제어 이론의 응용과 추세)

  • 조형석;박영준;김영선
    • Journal of the KSME
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    • v.34 no.10
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    • pp.770-779
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    • 1994
  • 생산공정에서 사용되는 거의 모든 제어대상 플랜트나 시스템들은 비선형적이고 불확실한 특성을 내포하고 있다. 종래의 제어기법들은 이러한 시스템들을 수학적으로 단순화시켜, 그 단순화된 모델을 바탕으로 제어하는 것을 기본으로 하고 잇는데, 이러한 방법은 시스템의 여러 가지 정 보의 손실을 초래하여 제어기 전체의 성능을 저하시키는 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 지능 제어 기법을 생산현장 플랜트에 적용함으로써, 종래의 제어기법들에 비해 향상된 제어 성능을 기대할 수 있다. 이 글에서는 이러한 기법들에 대한 이론의 소개 및 용접, 조립, 레이저 경화 등과 같은 생산공정과 로봇 제어분야 등에 적용한 사례연구를 살펴보고, 이를 통 하여 지능 제어 기법의 유용성을 살펴보기로 한다.

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다변수 되먹임 제어기의 요구 조건

  • Gang, Tae-Sam
    • ICROS
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    • v.17 no.4
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    • pp.46-50
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    • 2011
  • 다변수 입출력 제어시스템에서 제어기를 설계하기 위해서는 단일 입출력 시스템에서와 마찬가지로 저주파수영역에서는 루프전달행렬의 크기가 작은 것이 요구되고, 측정잡음 및 플랜트의 불확실성이 존재하는 고주파수 영역에서는 루프전달행렬의 크기가 작게 되도록하여, 잡음의 영향이 출력에 적게 나타나고, 제어기가 포화되지 않도록 하며, 설계된 제어기가 플랜트 모델의 불확실성을 극복할 수 있게 하는 것이 필요하다. 본 원고에서는 각 전달 행렬들의 특이치의 최대 및 최소값들을 이용하여 다변수 제어기가 갖추어야 할 조건들을 정리하였다.

Robust Berth Planning under Uncertain Vessel Arrival (선박 도착시간의 불확실성에 강건한 선석 계획)

  • Park, Hyun-Ji;Park, Jin-Hyoung;Cho, Sung-Won
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.45 no.3
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    • pp.102-108
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    • 2021
  • The purpose of this study is to develop a proactive methodology for disruption due to uncertainty in vessels' arrival time. As worldwide imports and exports increased rapidly, the importance of berth planning in container terminals has increased accordingly. Since the berth plan determines the capacity of the container terminal, it aims to maximize efficiency by minimizing the time and space gap between the vessels. In reality, several uncertainties disrupt the initial berth plan resulting in economic losses. In this study, we propose a robust berth plan for preventing disruption.

Robust Controller Design for Interval uncertainty system (구간 불확실 플랜트에서의 강인 제어기 설계)

  • Lee, Jin-Kyu;Son, Sang-Gyun;Won, Yong-Kyu;Chung, Yang-Woong;Chu, Chan-Soo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.07d
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    • pp.2639-2641
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    • 2000
  • 계수적 구간 불확실 플랜트를 안정화하는 강인 제어기의 설계의 방법으로서 고정차수 극 배치(FOPA : Fixed Order Pole Assighnment) 알고리즘을 이용할 수 있다. FOPA 알고리즘에 의해서 강인제어기 계수의 집합은 선형제약조건으로 표현되고, 이 조건을 만족하는 임의의 한점은 주어진 불확실 시스템을 안정화한다. 본 논문에서는 선형제약조건으로 주어진 제어기 계수의 집합에서 외란의 에너지를 최소화하는 제어기를 구하는 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 전역 최적해을 구하는 문제는 BMI(bilinear matrix inequalities)로 표현되지만 제어기의 계수를 고정했을 때는 LMI(lineal matrix inequalities)로 간략화되기 때문에 제어기계수에 대한 최소화와 성능지수에 대한 최소화를 반복함으로써 국부 최적해를 구할 수 있다. 제안한 알고리즘의 효용성을 보이기 위해 제어기 설계 예를 보이고, 그 성능을 비교 분석한다.

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A Knowledge-based Approach to Plant Construction Process Planning (지식 기반 플랜트 건설 공정 계획 시스템의 개발)

  • 김우주
    • Journal of Intelligence and Information Systems
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    • v.7 no.1
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    • pp.81-95
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    • 2001
  • Plant construction projects usually take much higher uncertainty and risks than the projects from other domains. This implies the importance of plant construction project management should be more emphasized than the other domain. Especially, the overall successes of the projects often depend on the performance of process planning and scheduling performed at the initial stage of the project. However, most plant construction projects suffer great difficulties in establishing proper process planning and scheduling timely because of unstructureness and dynamicity of environment of the project itself In this paper, we propose a knowledge-based process planning and scheduling approach in a plant construction domain to cope this problem. First, we modulize process planning knowledge and present the knowledge representation scheme. Second, we propose an inferencing mechanism to build a process planning for plant construction based on the represented process planning knowledge. Since our approach automate the initial process planning, which was usually done by manual way, it can improve the correctness and also completeness of the process plan and schedule by reducing the time to plan and allowing simulations on the various situation. We also design and implement this our approach as a real working system, and it is successfully applied to real plant construction cases from a leading construction company in Korea. Based on this success, we expect our approach can be easily applied to the projects of other areas, while contributing to enhancement in productivity and quality of project management.

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Reliability-Based Design Optimization of 130m Class Fixed-Type Offshore Platform (신뢰성 기반 최적설계를 이용한 130m급 고정식 해양구조물 최적설계 개발)

  • Kim, Hyun-Seok;Kim, Hyun-Sung;Park, Byoungjae;Lee, Kangsu
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.34 no.5
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    • pp.263-270
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    • 2021
  • In this study, a reliability-based design optimization of a 130-m class fixed-type offshore platform, to be installed in the North Sea, was carried out, while considering environmental, material, and manufacturing uncertainties to enhance its structural safety and economic aspects. For the reliability analysis, and reliability-based design optimization of the structural integrity, unity check values (defined as the ratio between working and allowable stress, for axial, bending, and shear stresses), of the members of the offshore platform were considered as constraints. Weight of the supporting jacket structure was minimized to reduce the manufacturing cost of the offshore platform. Statistical characteristics of uncertainties were defined based on observed and measured data references. Reliability analysis and reliability-based design optimization of a jacket-type offshore structure were computationally burdensome due to the large number of members; therefore, we suggested a method for variable screening, based on the importance of their output responses, to reduce the dimension of the problem. Furthermore, a deterministic design optimization was carried out prior to the reliability-based design optimization, to improve overall computational efficiency. Finally, the optimal design obtained was compared with the conventional rule-based offshore platform design in terms of safety and cost.

Evaluation of IGCC Plant with Load Factor of Plant (플랜트 부하률에 따른 IGCC 플랜트 복합발전시스템 평가)

  • Jung, Su-Yong;Shim, Hyun-Min;Wang, Hong-Yue;Kim, Hyung-Taek
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.06a
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    • pp.816-819
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    • 2007
  • 국내에서 IGCC 플랜트의 복합발전시스템의 평가는 여러 분야별로 진행되어 왔다. 크게 살펴보면 다음과 같다. 첫 번째는 가스터빈 쪽의 기술이다. 즉, 기존 천연가스를 이용하는 가스터빈을 어떻게 하면 석탄가스를 사용하는 IGCC 플랜트에 적합하게 맞출 것인가 하는 문제이다. 두 번째는 효율을 어떻게 하면 높일 수 있는가의 문제로서 석탄의 종류, 가스화 방법을 효율적으로 선택, HRSG(heat recovery steam generator)를 효율적으로 설계, 그리고 정제공정에서의 에너지 소비를 줄이는 분야였다. 세 번째는 어떻게 하면 오염을 줄일까의 문제로서 질소나 스팀 분사를 연계하여 NOx를 감소시키고 정제 공정에 사용되는 촉매를 개발한다던지 공정을 발달시키는 분야였다. 이 외에도 여러 종류의 연구가 이 분야에서 있었으나 주로 설계 분야의 연구가 주되였다. 이것은 발전소의 건설을 위한 초기 단계로서 당연한 결과일 수 있다. 그러나, 지금 IGCC 플랜트가 건설되는 과정에 있으므로 우리나라 전력계통 연계와의 문제도 생각해보아야 한다고 생각한다. 따라서 이번 연구에서는 IGCC 플랜트 운영의 불확실성이 약간이라도 존재하기에 이 플랜트가 기저발전 보다는 첨두발전 쪽이나 태양열/광발전, 풍력발전 등 다른 신재생에너지 자원처럼 독립된 전력 시스템으로 운영될 것이라 생각하고 이렇게 운영될 때는 발전소의 부하률의 변화가 심할 수 있다는 가정하에 플랜트의 부하률에 따른 석탄의 합성가스, 연료가스 전환량 및 전환효율 및 발전량 및 발전효율을 전산모사를 통해 예측해보았다.

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매개변수 접근법에 의한 강인 제어 이론

  • 강환일;김영철
    • 전기의세계
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    • v.45 no.5
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    • pp.30-37
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    • 1996
  • 이 기술 논문의 목적은 플랜트 모델의 불확실성이 매개변수의 섭동으로 표현되는 제어계의 강인 안정도, 강인 제어성능, 강인 제어기 설계에 관한 최근의 연구결과들을 소개하는 것이다.

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