본 논문에서는 로봇을 제작하고 응용함으로써 창의력을 키우고 실험과 제작을 통하여 협동심을 기르도록 하는 공학 과정을 설계하였다. 마이크로프로세서 및 무선 전송 장치 등의 차세대 유비쿼터스 개념을 통하여 이해하고 응용 및 활용하는 과정과, 반도체에 응용 제품인 컴퓨터에 대한 이론을 배우고 실습하는 과정으로 이루어져 있다. 청소년들에게 로봇을 통한 대화 공간 마련과 로봇 프로그램을 통해 과학 및 로봇분야의 인재 발굴에 기여하고 로봇에 대한 공감대 확산 및 과학 프로그램의 모델을 제시 하였다.
본 논문은 저비용이면서 정확한 제어를 수행하는 새로운 퍼지 제어기의 VHDL 설계 및 FPGA 구현을 자동적으로 수행하는 통합 개발 환경(IDE : Integrated Development Environment)을 다룬다. 이를 위해 FLC의 자동 설계 및 구현의 전 과정을 하나의 환경 내에서 개발 가능하게 하는 퍼지 제어기 자동 설계 및 구현 시스템 (FLC Automatic Design and Implementation Station :FADIS)을 개발하였는데 이 시스템은 다음 기능을 포함한다. (1) 원하는 퍼지 제어기의 설계 파라메터를 입력받아 이로부터 FLC를 구성하는 각 모듈의 VHDL 코드를 자동적으로 생성한다. (2) 생성된 각 모듈의 VHDL 코드가 원하는 동작을 수행하는지를 Synopsys사의 VHDL Simulator상에서 시뮬레이션을 수행한다. (3) Synopsys사의 FPGA Compiler에 의해 VHDL 코드를 합성하여 FLC의 각 구성 모듈을 얻는다. (4) 합성된 모듈은 Xilinx사의 XactSTep 6.0에 의해 최적화 및 배치, 배선이 이루어진다. (5) 얻어진 Xilinx rawbit 파일은 VCC사의 r2h에 의해 C 언어의 header 파일 형태의 하드웨어 object로 변환된다. (6) 하드웨어 object를 포함하는 응용 제어 프로그램의 실행 파일을 재구성 \ulcorner 능한 FPGA 시스템 상에 다운로드한다. (7) 구현된 FLC의 동작 과정은 구현된 FLC와 제어 target 사이의 상호 통신에 의해 모니터링한다. 트럭 후진 주차 제어에 사용하는 퍼지 제어기 설계 및 구현의 전 과정을 FADIS상에서 수행하여 FADIS가 완전하게 동작하는지를 확인하였다.
본 논문은 ATM(Abstract Timed Machine)으로 명세된 실시간 시스템에 대한 재/역공학 측면에서의 개발 및 검증을 위한 코드 변환기를 설계한다. ATM은 모드(mede), 전이(transition), 포트(per)로 구성되는데, 순공학 과정에서 실시간 시스템을 설계, 명세 하는 기존의 정형기법과는 달리 ATM은 소프트웨어의 순환공학 과정에서 사용하기 위해 설계되었다. ATM은 기존 정형기법이 순공학 과정에서의 특정 물리적 환경에서 실행되는 동적행위에 대한 부적절한 표현에 대해 순환공학에서 실시간 시스템의 속성은 물론 특정 환경과 동적 정보 등을 명세하기 위한 정형 기법으로서, 본 논문에서는 DoME을 이용하여 ATM 명세도구를 개발하고 이를 이용하여 실시간 시스템의 특정 요구사항을 위한 ATM을 명세한다. 또한 해당 ATM을 DOME/ATM 스크립트 파일로 저장하고 이에 대한 명세분석을 통해 노드와 관련된 정보를 추출하여 다른 분석도구가 이용할 수 있도록 DB에 저장하거나 매개 언어인 SRL/ATM으로 변환하며, 이러한 SRL/ATM으로부터 실행코드에 대한 관련 정보를 추출하여 실시간 시스템 개발 및 검증을 위한 Ada 코드를 생성할 수 있는 코드 변환기를 설계한다.
시스템의 모델링 과정에서 발생될 수 있는 불확실성(uncertainty) 혹은 미지의 가반중량을 비롯한 외란에 의해 발생되는 불확실성 등을 갖고있는 로봇의 강건 추적제어기 설계를 위해 가변구조시스템(variable structure system) 이론을 적용하였다. 시스템 방정식과 연계하여 슬라이딩 모드가 존재하기 위한 조건을 구했으며, 입력 에 대한 불확실성은 매칭조건(matching condition)을 가정하여 다루었다. 기존의 방법에 비해 제어기 설계과정이 간단 명료하며 요구되는 궤적에 대한 추적제어 효과 또한 매우 우수함을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 입증하였다.
전기 집진과정은 극히 많은 기초과정(elementary process)이 같은 무게로 관여하고 있으며, 이것이 문제의 해명과 기술의 향상을 복잡하게 그리고 곤란하게 만들고 있다. 이와같이 다변수의 복잡한 프로세스란점이 전기집진장치가 다른 집진장치 혹은 다른 화학공학적 프로세스에 비해 크게 다른 점이다. 그러므로 집진과정에 관한 연구는 아직 불충분할 뿐만아니라, 그 성과와 전기집진장치의 설계가 직접 연결될 단계에 이르지 못하고 있다. 이 공백을 메우기 위하여는 금후 위에서 기술한 여러 기초과정에 관하여 보다 더 연구를 진행시킴과 동시에, 각개의 프로세스변수를 집진시스템으로서의 전집진율로 관련지을수 있는 가능성을 제시할 수 있는 시스템적 관점에 입각한 성능시가법과 설계이론의 연구 및 그 확립이 크게 요망되고 있다.
본 논문에서는 반복법에 의한 쌍선형 시스템의 제어기 설계방법을 제안한다. 보조수열을 갖는 반복과정은 쌍선형 시스템으로부터 선형시변 시스템을 구성하는 과정에서 정의되고, 최적의 2차 가격함수를 갖는 쌍선형 시스템에서 궤환 제어기를 설계하기 위한 최적화 과정이 Riccati 접근법과 관련된 표현에 의해 주어진다. 제안된 방법에 의해서 개선된 성능과 우수한 수렴성이 성취됨을 시뮬레이션 결과에서 보인다.
상태폭발문제는 이산사건 시스템 검증과정에서 피하기 어려운 문제로 알려져 있으며, 큰 시스템 해석을 어렵게 만드는 본질적인 요인이다. 본 논문에서는 이산사건 시스템의 무시간 DEVS/DEVS 명세에 대한 계층적인 설계/검증 방법을 제안하여 상태폭발문제를 회피할 수 있는 방법을 보인다. 제안한 방법은 DEVS 상위모델과 DEVS 하위 모델간의 설계/검증 과정을 계층적이면서도 반복적인 방식을 채택하여 검증에 필요한 요소 이외에는 정제 과정을 통하여 없애는 방안이다. 간단한 예제를 통하여 제안된 방법론을 소개하고 있다.
최근의 침입이나 공격들은 광범위한 망의 이용과 긴 시간을 두고 공격을 행하는 추세로 발전하고 있다. 이러한 공격들에 대한 탐지 및 대응을 위하여 침입탐지 시스템들은 시스템에 걸쳐 있는 정보의 공유, 침입이나 공격에 적극 대응하기 위한 자원의 이용 등의 상호협력이 요구되고 있다. 본 논문에서는 시스템에서 기록하는 많은 종류의 로그 정보를 침입 탐지에 이용할 수 있는 정보만을 추출하고 분석하여 저장함으로써, 침입 탐지 시스템이 이용할 수 있게 하고, 다른 시스템에서 정보를 필요로 할 때 제공할 수 있으며, 또한 침입이라 간주되어지는 행위에 대하여 대응하기 위한 추적 및 정보 수집 그리고 접속 거부 등을 행하는 Agent 시스템의 설계 및 개발을 목적으로 한다. 이를 위해 리눅스 시스템 기반 하에서 로그를 기록하는 SYSLOG, 발생한 시스템 콜 정보를 기록하는 LSM, 망에서 시스템으로 들어오는 패킷을 분석하는 Pcap Library를 이용한 로그 등을 통합하는 과정을 설명하고, 침입탐지 시스템에 의해서 침입이라 판단되었을 경우, DART Agent가 그 경로를 역추적하고 여러 시스템에 걸쳐 있는 정보들을 수집하는 과정, 고리고 공격에 대한 대응을 하는 과정을 설명한다.
본 논문에서는 OFDM 기반의 WLAN을 지원하는 Digital IF 단을 설계하고 시뮬레이션을 통해서 시스템 성능을 조사한다. 이를 위해서 ADC 샘플률, NCO 주파수 및 데시메이션률 결정과정을 보이고 주워진 데시메이션률을 얻기 위한 CIC필터 및 MHBF 설계과정을 제시한다. 데시메이션 과정에서 발생되는 진폭왜곡 보상을 위해 시스템 복잡도를 최소화하면서 요구성능을 만족시키는 ISOP 필터 및 FIR 필터를 설계하는 과정을 제시한다. 최종적으로 설계된 DDC 블록에 대해서 BER 관점으로 성능을 조사한 후 이론적인 변복조 시스템과의 성능 차이를 보인다.
석탄가스화 복합발전 플랜트의 시스템설계를 위한 engineering package의 체계 및 방법론에 대해 소개하였다. Engineering package는 플랜트 전체 개념설계 과정과 주요 공정을 구성하는 요소에 대한 설계/해석/시험 과정으로 나누어 진다. 개념설계과정은 설계목적과 제한조건을 충족시키도록 플랜트구성 설계, 정적/동적 시뮬레이숀, 요소별 설계사양 결정 및 Data Base Management System으로 이루어지며, 개념설계 과정의 한부분인 주요요소의 설계는 1차원 성능해석, 2/3차원 열유체해석 및 실험 그리고 구조, 진동 해석 등으로 구성되는 반복적 과정이다. 그러므로, 본 연구에서는 이러한 설계체계들의 개발전략을 설명하고, 현재 이루어진 추진결과에 대해 설명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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