• 제목/요약/키워드: 시뮬레이션 제어

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편대비행 위성의 자세 동기화를 위한 SDRE 추적 제어기와 Hardware-In-the-Loop 시뮬레이션

  • 정준오;박상영
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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    • pp.31.2-31.2
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    • 2010
  • 편대비행 위성이 공동의 임무를 수행하기 위해서는 편대를 이루는 위성의 각기 다른 초기 오차와 다양한 외란 환경에서도 자세 동기화를 이룰 수 있는 기법이 필요하다. 이 연구에서는 편대비행위성의 자세 동기화를 위하여 비선형 시스템에 대한 준최적 제어기법인 SDRE(State-Dependent Riccati Equation)에 기반한 추적 제어기가 사용되었다. 반작용 휠이 포함된 위성의 자세 동역학이 SDRE 추적 제어기를 구성하는데 이용된다. 이를 Leader/Follower 편대비행 시스템에 적용하며, 기준 자세를 추적하는 Leader 위성의 자세를 Follower 위성이 추적하여 자세 동기화를 이룰 수 있다. MATLAB과 SIMULINK를 이용한 수치해석적 시뮬레이션으로 추적 제어기의 성능을 검증하였으며, 이에 대한 실시간 HIL(Hardware-In-the-Loop) 시뮬레이션이 수행되었다. 무중력 환경을 모사하는 에어베어링시스템과 세 개의 반작용 휠을 장착한 자세제어 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulator)는 PC104 타입의 임베디드 컴퓨터에서 SIMULINK의 xPC Target을 이용한 실시간 시뮬레이션 환경을 제공하며, 이에 적용되는 SDRE 추적 제어기는 이산화되어 설계되었다. 또한 SDRE 추적 제어기에 대한 안정성을 보장하는 영역이 추정되어 위 추적 제어기가 위성 편대비행에 적합한 자세 동기화 기법임을 보였다.

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인터넷 스트리밍 서비스의 패킷 손실 억제를 위한 전송률 적응제어 시뮬레이션 (Adaptive Rate Control Simulation for Packet Losses in Internet Streaming Services)

  • 윤인철;권성기;최우정;장봉석
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2002년도 춘계학술발표논문집(상)
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    • pp.416-421
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    • 2002
  • 본 논문에서는 인터넷 상에서 UDP 소켓 인터페이스를 이용하여 실시간 스트리밍 전송을 시뮬레이션 하였고 또한 수신자로부터 피드백 된 정보를 이용하여 송신자가 전송률을 제어하는 것을 시뮬레이션 하였다. 수신자로부터 제어정보를 피드백 받아 송신자가 전송률을 제어하는 경우와 송신자가 전혀 전송률제어를 하지 않는 경우의 패킷 손실 값을 비교했다. 결과로서, 피드백 되는 정보를 이용하여 제어를 하는 경우가 지속적인 패킷손실을 방지함을 보여 준다.

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OHT 제어기 검증을 위한 가상환경 HIL 시뮬레이션 (Virtual Environment Hardware-In-the-Loop Simulation for Verification of OHT Controller)

  • 이관우;이웅근;박상철
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제28권4호
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    • pp.11-20
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    • 2019
  • 본 논문에서는 반도체 FAB에서의 OHT의 제어기를 검증하는 HIL(Hardware-In-the-Loop) 시뮬레이션 방법론을 제안한다. 반도체 FAB의 OHT 네트워크에는 수많은 OHT들이 동시에 운영될 수 있으므로 OHT 제어기에 대한 완벽한 검증은 물류 설비 안정성을 보장하는 데 매우 중요하다. 제어기는 정상적인 상황에 대해서 뿐 아니라 예측하기 힘든 비정상적인 상황에 대해서도 고려하여 설계되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 제어기의 검증을 위해 비정상 상황을 생성할 수 있는 레일 네트워크와 OHT를 포함한 가상 환경을 사용하는 HIL 시뮬레이션 방법론을 제안한다. 제안되는 HIL 시뮬레이션 방법은 구현되었고, 다양한 예제를 통해 테스트 되었다.

Gazebo를 이용한 드론 군집 비행 시뮬레이션 개발 (Development of Drone Cluster Flight Simulation using Gazebo)

  • 최효현;김형규
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제63차 동계학술대회논문집 29권1호
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    • pp.205-206
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    • 2021
  • 본 논문에서는 ROS를 이용한 드론 군집 비행 시뮬레이션을 구현한 결과를 보인다. ROS 환경에서 Gazebo 시뮬레이션 툴과 ArduPilot을 이용하여 모델링된 드론을 Gazebo에 적용한 뒤, 프로그래밍된 명령을 적용하여 각각의 드론이 명령에 따라 제어되는 군집비행을 보인다. 시뮬레이션은 12대의 드론이 각각 cpp 파일에 따라 제어되도록 설정한 launch 파일을 roslaunch하여 설정한 모든 드론이 Gazebo에서 각각 제어되는 군집비행 시뮬레이션을 구현하였다.

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하동화력발전소 시뮬레이터 터빈바이페스밸브제어 개발 (Development of Turbine By-pass Valves Control for the Hadong Power Plant Simulator)

  • 마삼선
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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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.

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동적 모수를 사용한 EWMA 제어의 시뮬레이션 연구 (A Simulation study of EWMA control using dynamic control parameter)

  • 강석찬;황지빈;김성식;김지현
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.37-44
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    • 2007
  • EWMA(지수가중평균)을 사용한 제어 방법은 반도체 제조 공정의 런투런 제어 환경에서 사용되는 대표적인 제어 방법이다. EWMA 제어에서는 제어 모수 값의 선택이 제어 결과에 주된 영향을 미치기 때문에, 공정 상황에 적합한 제어 모수 값을 사용하는 것이 중요하다. 불안정적인 공정 상황에서는 변화하는 공정 상황에 적합한 값으로 EWMA 제어 모수를 동적으로 변경하면서 제어해 주는 것이 고정된 모수 값을 사용하는 EWMA 제어에 비해 효율적이다. 본 연구에서는 동적인 EWMA 제어 모수를 사용한 기존 연구들을 살펴보고 이들의 단점을 보완한 새로운 알고리즘을 제시하며, 시뮬레이션을 통해 우수한 수행 결과를 확인하였다.

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수력 터빈-조속기 시뮬레이션을 위한 모델 구현 (Modeling of hydro turbine-governor for simulation)

  • 정창기
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.52-55
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    • 1999
  • 디지털 시스템의 발전으로 발전소의 제어시스템도 디지털시스템으로 설비개체가 많이 시행되고 있다. 발전소 제어설비중에서도 아직 연구개발이 미진하고 상대적으로 낙후된 터빈 조속기 제어 분야는 최근 몇 년전부터 연구개발이 진행중이다. 본 논문에서는 수력발전소 수차제어시스템을 개발하기 위한 기본 단계로 수력 터빈-조속기 모델과 기계유압식 조속기의 모델을 검토해 보고 디지털 제어시스템으로 개조하기 위한 디지털 PID 모델을 제시하였다.

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교통신호제어시스템 성능평가 시뮬레이션 시스템 개발 (Development of the Simulation System for Testing and Evaluating of Traffic Signal Control Systems)

  • 정준하;하동익;이돈주
    • 대한교통학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.71-83
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    • 2001
  • 본 연구에서는 ITS의 각종 시스템에 대한 효율성 평가를 목표로 개발된 시뮬레이션 시스템을 소개하고 이를 교통신호제어시스템의 성능평가 도구로 적용한 결과를 제시한다. 개발된 시뮬레이션 시스템은 종래의 소프트웨어 기반 시뮬레이션 프로그램에 인터페이스 장치를 통해 실제 교통제어시스템의 하드웨어를 직접 연결하여 실시간으로 성능검사와 교통관리시스템의 기능성을 평가하는 것으로 크게 시뮬레이터 운영시스템과 인터페이스 장치의 두 부분으로 구성된다. 교통신호제어시스템을 대상으로 개발 시뮬레이션 시스템 성능을 시험한바 정확도 및 안정성 면에서 우수하고, 별도의 추가장비 없이도 모든 신호제어 기에 호환성을 확보하는 것으로 평가되었다. 차량 검지신호에 대한 출력 정확도 평가 및 신호등의 등기신호 검출 정확도 평가에서는 80msec 이내의 오차를 기록하여 성능검사 장치로서의 신뢰도를 확인할 수 있었다. 본 시뮬레이션 시스템 개발로 교통관리시스템의 운영효율을 과학적이고 객관적인 방법에 의해 평가함으로써 문제점의 진단, 개선내용 및 개선범위 등에 대한 조기파악이 가능하다. 향후 개발된 시뮬레이션 시스템에 교통류 재현 모형을 탑재하면 ITS 시스템에 대한 효율성 평가도구로 확장사용이 가능하여 시스템 개발 도입 시스템 선정 설치 후 시스템의 조기 안정화 및 유지관리 등 각 단계에서 검증수단으로 유용하게 활용될 것이다.

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이벤트 제어 모델 템플릿을 사용한 모델 라이브러리 기반 DEVS 시뮬레이션 환경의 확장성 개선 (Improving Extensibility of DEVS Simulation Environment with Model Base by using Event Control Model Templates)

  • 권세중;이준희;최창범;김탁곤
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.91-99
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    • 2018
  • 도메인 사용자에게 배포된 이산 사건 시스템의 시뮬레이터는 시뮬레이션 결과를 분석하는 과정에서 발생하는 요구사항의 변화로 인해 수정될 필요가 생긴다. 이로 인해 예상치 못한 개발 비용이 추가적으로 발생하고 시뮬레이션 환경의 효용성이 떨어진다. 본 논문은 이런 문제를 해결하기 위해 이벤트를 변조/삭제/생성하여 이전과 다른 결과를 발생시키는 제어 함수를 지닌 이벤트 제어 모델 템플릿을 제안한다. 이벤트 제어 모델은 이산 사건 시뮬레이션을 이산화된 상태 변화와 대응되는 이벤트의 시퀀스로 보고 실행 시간에 블랙박스 모델 외부로 발생한 이벤트를 제어하여 기존의 모델 행동을 수정한다. 더해서 이벤트 제어 모델 템플릿은 사용자가 프로그램 구현을 하지 않고 모델 행동을 수정할 수 있도록 하여 더 나은 확장성을 가지게 하며 수정에 따른 개발 비용 상승을 막는다. 본 논문은 제안하는 방법의 효용성을 보이기 위해 프로젝트 경험으로부터 가정한 사례 연구를 포함하고 있다. 이를 통해 기존의 시뮬레이터를 재사용함에 따른 이득을 확인할 수 있다.

EMTDC를 이용한 UPFC Simulation (A UPFC Simulation using the EMTDC)

  • 송의호;전진홍;조동길;전영환;김학만
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.291-298
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    • 2001
  • 본 논문은 차세대 FACTS(flexible AC Transmission Systems)기술인 UPFC(Unified Power Flow Controller)의 시뮬레이션을 다룬다. UPFC의 해석과 모델을 통하여 전력조류제어를 시뮬레이션 한다. 전력시스템의 과도상태 및 제어에 대한 시간영역 시뮬레이션 프로그램인 EMTDC(Electro-Magnetic Transients in DC systems)를 사용하여 전력조류제어인 유효전력 및 무효전력제어를 수행하고 더불어 모선입력전압의 크기를 제어한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 UPFC의 제어성능을 검증한다.

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