• 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.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10a
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• pp.248-252
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• 2006

최근 무인항공기는 정찰임무를 포함하여, 기상관측, 해상관측 등의 여러 임무로 사용되고 있으며, 점점 활용도가 높아지고 있다. 이러한 무인항공기 제어시스템은 과거에 비해 복잡도가 증가했으며, 보다 정밀한 실시간 제어가 요구되고 있다. 이러한 제어시스템을 위한 객체지향 설계방법론은 복잡한 모델에 대한 분석을 보다 빠르게 해주고, 재사용이 가능한 시스템 구축을 가능하게 해 줄 것이다. 이러한 목적을 위해 본 논문에서는 실시간 객체 모델인 TMO모델을 사용하여 시스템을 설계하고, TMO모델을 지원해 주는 리눅스 기반의 미들웨어를 사용하여 무인항공기 제어 시스템을 구현함으로써, 정밀한 실시간 제어시스템에 대한 TMO모델의 적합성을 판단하고, TMO모델 지원 미들웨어의 성능을 평가해 본다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05b
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• pp.751-755
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• 1996

CE형 발전소 설계시 사용된 일부 전산코드들이 한시적으로 사용이 허가되어 국내 고유 전산코드로의 대체가 불가피하게 되었으며 그 예로 제어봉 이탈사고 해석에 사용된 STRIKIN II 코드를 들 수 있다. 한편 원자력 연구소에서 개발한 범용 전산코드 TASS의 노심 출력 계산은 1차원 확산 모델을 사용하여 축방향 노심 출력 계산이 가능하다. 본 논문에서는 이러한 전산코드 사용의 문제를 해결하고 또한 1차원 확산 모델의 제어봉 이탈 사고에 대한 적용 계산을 위해 TASS를 사용하여 제어봉 이탈사고 해석을 수행하고 그 대체 및 적용 가능성과 그 효과를 평가하였다. 계산 결과 1 차원 확산 모델을 사용한 TASS 결과가 Point Kinetics모델을 사용한 STRIKIN II 결과에 비해 보다 많은 운전 여유도를 확보하는 것으로 나타나 대체 및 적용 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.134-135
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• 2017

태양광 패널 등가모델을 결합한 태양광 발전 패널 모의 장치(SAS)는 정확도 면에서 많은 장점이 있다. 특히 SAS에서 사용되는 등가회로 모델은 주변 환경에 맞게 빠르게 변하는 I-V 출력특성을 추출하며, 추출시간이 짧다. 이러한 방법을 이용하려면 제어기를 주목해야하는데, 보통 전압 또는 전류 제어기 하나만 사용한다. 하지만 Fill factor가 높은 패널인 경우, 전압 또는 전류제어기 하나만 사용하여서는 제어가 잘 되지 않기 때문에 본 논문에서는 전압과 전류제어기 모두 사용하되, 필요에 따라 스위칭 하여 사용하는 하이브리드 제어기법을 제안한다. 이러한 기법을 통하여 모두 제어가 가능한 기법을 제안한다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.2 no.4
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• pp.95-102
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• 1998

본 연구의 목적은 능동질량 장치를 이용하여 지진하중을 받는 건물모델의 응답을 제어하는 것으로서 실험에 사용된 능동질량 장치는 교류형 서보 모터에 의해 관성력이 건물모델의 응답에 반작용하여 제어를 하게 되는 원리를 이용한 것이다 소형 진동대에 의한 외부하중 묘사 신호처리와 제어력 발생을 위한 장비들이 구축된 실험 모델로써 능동 질량 추진기가 1층 전단형 건물모델 상부에 설치된 해석 모델을 실현하였으며 제어력 산정을 위한 선형 2차 제어 알고리듬은 LabVIEW 프로그램을 사용해서 구현하였다. 건물의 응답과 제어력을 고려해서 제어성능을 검증하였으며 능동 질량 장치를 설치함으러써 공진하중과 지진하중에 대한 건물의 응답이 감소하고 또한 속도피드백 알고리듬이 그 외의 피드백 알고리듬 보다 제어력이 가장 적게 소용되면서 건물의 응답을 감소시키는 것을 실험적으로 파악하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.11b
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• pp.688-691
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• 2010

본 논문에서는 이전에 개발된 만타형 무인 잠수정의 수학적 모델을 기초로 하여 모델 불확실성과 외란이 존재하는 경우에 강인한 제어 성능을 나타낼 수 있는 강인 제어기를 설계하였다. 제어기 설계는 수심 제어와 방향 제어로 분리하여 수행하였고, 이를 위하여 6자유도의 수학적 운동 방정식을 수심 및 방향 제어를 위한 운동 방정식으로 각각 표현하였다. 운동 방정식에 나타나는 유체력 계수에 불확실성이 존재하고 운항 중 발생하는 조류등을 외란이 존재하는 것으로 생각하고 강인 제어기를 설계하였다. 강인 제어기의 전체적인 구조는 백스테핑 방법을 사용하였고, 모델 불확실성과 조류를 외란으로 가정하여 외란의 영향을 효과적으로 감쇠시킬 수 있는 $L_2$-gain 분석 개념을 이용하였다. 시뮬레이션은 제어기 설계에 사용된 유체력 계수에 실제값과 차이를 주었고, 조류의 모델을 포함시켜 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 모델 불확실성과 외란의 존재하는 경우에도 제어 성능에 큰 변화가 나타나지 않는 것을 보여 주었다.

• Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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• 2006.04a
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• pp.103-112
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• 2006

제지 기계의 습부 공정을 안정화시키고, 또한 종이의 지필도에 악영향을 끼치지 않으면서 종이의 기계방향 물성의 변이를 줄이기 위해서, 보류도와 지필도 공정을 동시에 제어하기 위한 제어전략들이 개발되었다. 보류도와 지필도에 미치는 주 변수들에 관한 연구를 양이온성팜(CPAM)/벤토나이트 보류제와 파일럿 제지 기계를 사용하여 수행하였다. 마이크로파티클 보류제 첨가량이 보류도와 지필도에 미치는 영향을 설명하기 위해서 deposition efficiency 모델과 bridging strength 모델을 개발하였다. 제지 기계 보류 공정의 동특성 모델을 질량수지분석을 사용해서 개발하였다. 지료화학 변수의 효과를 모델에 포함하기 위해서, 보류도를 작업조건들에 의존하는 변수로 모델에 포함시켰다. 또한 지필도의 실험적 모델을 개발하고 보류공정을 위한 동특성 모델들과 연계해서 지필도의 동특성을 모사하였다. 여러 제어 전략들이 시뮬레이션상에서 실험되어졌다. 평량과 종이의 회분율 대신에 종이내의 펄프 질량과 충전제 질량을 제어하면 decouper를 사용하지 않고도 두 제어 루프간 상호작용을 줄일 수 있음을 보였다. 지필도의 제어를 위해서, 헤드박스 펄프 농도제어와 폴리머유량과 벤토나이트 유량의 비율제어를 제안하였다. 지종 변경시 백수농도의 설정값을 계산하는 문제를 해결하였다. 또한, 평량, 회분율, 백수농도 및 헤드박스 펄프 농도의 다변수제어가 논의되었다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1999.10a
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• pp.46-46
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• 1999

터빈 바이패스 밸브는 발전소의 사고시 발전기가 계통으로부터 분리될 때 터빈을 보호하기 위해 고온고압 에너지를 가진 증기를 안전하게 바이패스하여 발전소 신뢰도를 향상시키는 주요설비로써 신속하고 안전하게 제어가 되어야 한다. 이를 위해 증기온도 제어에 관측기를 가진 상태변수 제어기 등 고급제어가 사용되며 하동화력 시뮬레이터에 사용되는 터빈 바이패스 밸브제어의 개발과정을 서술한다. 디지털제어의 개발은 우선 제어모듈을 분석한 후 각 기능별 제어모듈을 개발하여 충분히 시험한 수 이것을 이용하여 제어로직을 모델링한다. 제어 모델링이 완료되면 발전소 다아나믹 모델과 연계를 위해 각 변수의 이출력(I/O)을 설정한다. I/O에 의해 제어로직과 발전소의 다이나믹 모델을 접속한 후 최종 튠닝(Turning)을 통하여 개발을 마무리하게 된다. 터빈 바이패스 밸브 바이패스 제어의 개발 의의를 살펴보면 각종 제어기능에 따른 모듈의 개발과 이의 적용을 통해서 실제 제어로직의 설계가 가능하며 또한 동적모델과 연계한 시뮬레이션을 통해 정확도를 높일 뿐만 아니라 확장된 제어의 개발도 가능하게 된다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 1986.10a
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• pp.503-505
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• 1986

주어진 제어대상 모델에 대하여 제어기를 구성하여 실제로 적용하는 경우 모델의 불일치, 모델링에서 고려하지 않은 외란(disturbance), 측정잡음등에 의하여 성능이 설계시와 달라진다. 실제적용에서도 성능을 계속 유지하기 위하여 제어기는 안정성, 계수변화(parameter variation)에 대한 강인성(robustness), 외란상쇄(disturbance rejection) 및 측정잡음에 둔감함등의 특성을 가져야 한다. 귀환(feedback)을 사용하여 제어기를 구성하는 경우 위의 모든 조건을 만족 시킬 수 없으므로 제어목적에 따라 적당한 조건을 선정하여 중요한 특성을 주로 갖게 한다. 본 논문에서는 쌍동선(small waterplane area twin hull ship-SWATHS)에 대하여 PID, LQ, LQG 제어기를 구성하여 안정성, 계수 변화에 대한 강인성, 외란 상쇄 및 측정잡음의 영향을 비교하였다. 쌍동선의 경우 다른 단동선(mono hull ship)에 비하여 접수면(waterplane)이 적으므로 무게증변을 흡수할 수 있는 복원력이 약하여 적은 외력에도 상하동요(heave)와 종동요(pitch)가 심하게 일어난다. 이러한 동요를 줄이는 것이 쌍동선의 제어목적이다. 본 연구에서는 먼저 선형화된 수직축 운동방정식을 이용하여 선체운동의 모델을 구했으며 중첩의 원리(super-position theorem)에 의하여 주파수 응답의 합으로 파도입력을 모델링 하였으며 제어를 위하여 필요한 측정치는 IMU(Inertial Measurement Unit)에서 제공된다고 가정하였다. 쌍동선의 동요의 원인은 파도, 바람, 조류 등이 있으나 파도에 의한 영향이 가장 크므로 본 논문에서는 파도에 의한 영향만을 고려하였다. 파도는 쌍동선에 외란으로 작용하며 측정할 수 없는 양이므로 PID, LQ 제어에서는 제어모델에 포함되지 않지만 LQG 제어에서는 제어모델에 포함된다. LQG 제어의 경우 제어모델에 파도를 백색잡음으로 가정하고 제어기를 구성한 것 (LQG1)과 2차의 쉐이핑필터(shaping filter)를 사용하여 구성한 것(LQG2)으로 나누었다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.10 no.3
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• pp.219-225
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• 2005

In this paper, a new discrete-time small signal model of an average current mode control is proposed to predict the inductor current responses. Compared to the peak current mode control, the analysis of the average current mode control is difficult because of its presence of an compensation network. By utilizing sampler model, a new discrete-time small signal model is derived and used to predict the behaviors of an inductor current of average current mode control employing generalized compensation networks. In order to show the usefulness of the proposed model, prediction results of the proposed model are compared to those of the circuit level simulator, PSIM and experiment.