• Title/Summary/Keyword: 일반형예측제어

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Generalized Predictive Control with Input Constraints (입력제약을 고려한 일반형 예측제어기법)

  • Kim, Chang-Hwoi;Ham, Chang-Shik;Lee, Sang-Jeong;Park, Sang-Hyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1996.07b
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    • pp.1196-1198
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    • 1996
  • It is well known that the controller output limits have a significant effect on the closed loop system performance. GPC has many tuning-knobs which can he used to minimize actuator activity. Especially, increasing the control weighting $\lambda$ cuts down the controller output variance. Using this property, we propose the GPC with Input constraints(GPCIC) which is based on the relation between control weighting $\lambda$ and optimal solution of the unconstrained GPC. The GPCIC algorithm is the calculation of the optimal $\lambda$ such that the output of the unconstrained GPC is satisfied with the rate Ind the level constraint.

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Generalized Predictive Control of Chaotic Systems Using a Self-Recurrent Wavelet Neural Network (자기 회귀 웨이블릿 신경 회로망을 이용한 혼돈 시스템의 일반형 예측 제어)

  • You, Sung-Jin;Choi, Yoon-Ho;Park, Jin-Bae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.11c
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    • pp.421-424
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    • 2003
  • This paper proposes the generalized predictive control(GPC) method of chaotic systems using a self-recurrent wavelet neural network(SRWNN). The reposed SRWNN, a modified model of a wavelet neural network(WNN), has the attractive ability such as dynamic attractor, information storage for later use. Unlike a WNN, since the SRWNN has the mother wavelet layer which is composed of self-feedback neurons, mother wavelet nodes of the SRWNN can store the past information of the network. Thus the SRWNN can be used as a good tool for predicting the dynamic property of nonlinear dynamic systems. In our method, the gradient-descent(GD) method is used to train the SRWNN structure. Finally, the effectiveness and feasibility of the SRWNN based GPC is demonstrated with applications to a chaotic system.

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Analysis of traction and power requirement for forage harvester (조사료 수확기의 견인력 및 소요동력 분석)

  • Hong, Seongha;Kang, Daein;Cho, Yongjin;Lee, Kyouseung
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.80-80
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    • 2017
  • 국내에서 대부분 생산되는 사료(사일리지) 수확 작업은 베일 생산 및 비닐 래핑 작업이 독립적으로 수행되고 있어서 비효율적이다. 본 연구에서 개발한 조사료 수확기는 수집, 롤링, 베일 네트 생성, 래핑, 래핑 종료 및 베일 방출작업을 통합적으로 수행하도록 설계-제작하였다. 통합형 다목적 조사료수확기의 설계는 3D 디자인 툴 (CATIA V5R18)을 이용하여 실시하였으며, 기구부 23 파트 어셈블리, 전기제어 어셈블리, 유압요소기술을 통합하여 통합시작기를 제작하였다. 기초 프레임, 오거장치파트, 픽업장치파트, 하부롤러파트, 상부롤러파트, 하부 프레임 및 주행부 파트, 래핑회전파트, 롤러부 구동 동력부, 유압파트, 전기제어파트, 드로우바파트, 체결 및 컨트롤러 파트 등 25개 파트로 구성되어 있다. 본 연구에서 개발한 시작기의 견인력 및 소요동력 분석은 선행 연구에서 사용한 Brixius (1987) 제안 모델을 체택하여 분석하였다. 이 Brixius 제안 모델은 견인력 예측에서 토양변수 및 토양강도 특성을 나타내는 원추지수 (Cone Index, CI)를 이용하여 트랙터의 견인력 예측에 사용하였다. 또한 트랙터-조사료수확기 시스템의 소요 견인력을 예측하는데 있어, 트랙터-조사료수확기 시스템이 운용되는 토양조건과 트랙터의 마력에 따른 소요 견인력 특성을 분석하기 위해 대표적으로 3수준의 토양조건 (CI: 356 kPa, 543 kPa, 1,429 kPa)을 적용하였으며, 베일의 개당 최대무게는 최고 수준인 옥수수 기준으로 800 kgf를 적용하였다. 본 연구에서 적용된 3수준의 CI 조건은 연구팀에서 선행연구과정 (토양특성에 따른 최적 경운작업 시스템 개발, 2006)에서 분석한 전국 10개 지역의 33개 지점의 경반층 CI지수의 측정범위인 1,050-3,170 kPa에 대해 견인력이 많이 소요되는 열악한 조건 수준을 적용하였다. 각 작업에 사용된 소요동력은 베일 작업시 (ASABE D497.7, 2011) 그리고 래핑작업시 (Zhortuylov et al., 2013)를 사용하였으며 두 소요마력을 트랙터-조사료 수확기 시스템의 필요 소요마력의 합계로 계산하였다. 트랙터-조사료수확기 시스템의 최소 소요 동력, 차축 소요 동력과 PTO 소요 동력을 Zoz and Grisso (2003)을 이용하여 계산하였다. 연구에서는 기본적으로 ASAE의 작업속도 및 작업효율을 적용하였는데, 적용된 조사료수확기의 현장 작업효율은 60-86%의 범위이고 일반적으로 70%를 적용하고 이때 작업속도는 2.5-8.0 km/h이며 전형적으로 5.0 km/h를 기준하고 있다. 자주식 (SP; sief-propelled machine) 조사료수확기의 경우 작업속도가 2.5-10.0 km/h의 범위에서 작업효율은 60-85% 범위이다. 적용되는 조사료 수확기의 작업효율인 60-85% 범위에서 일반적으로 적용되는 작업효율인 70%를 적용하면 트랙터의 소요동력은 95hp를 적정 작업환경으로 하였다.

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All Optical Wavelength Converter for Ultra High-Speed RZ Pattern Data (RZ형 초고속 데이터에 대한 전광파장변환기)

  • Yi, Seung- Woo;Lee, Hyuk-Su;Yoon, Kyeong-Mo;Lee, Yong-Gi;Eom, Jin-Seob
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.27 no.8B
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    • pp.826-833
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    • 2002
  • Generally, it is announced that RZ pattern gives a better transmission performance than NRZ pattern in ultra-high speed transmission above 10Gbps. In this paper, we propose a wavelength converter for RZ data which can controls XPM in SOA by locating polarization controllers within optical fiber loop mirror and demonstrate its performance through simulation and 10Gbps data experiment. The proposed structure needs only one polarization dependent SOA for implementation compared to previous XPM ones to make the cost down. And it provides non-inverted pattern outputs at two output ports respectively.

A Study on the Problems and Improvement of the Interface of Indoor Alarm Broadcasting System (옥내경보방송시스템 연계의 문제점 및 개선방안 연구)

  • Lee, Seung-Hyung;Ahn, Byung-Dug;Lee, Won-Seok;Min, Se-Hong
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.285-287
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    • 2018
  • 최근 우리나라에서도 지진이 발생하는 등 각종 재난의 발생 빈도가 증가하고 있어 이에 대비하는 사회적 필요성이 대두되고 있다. 특히, 재난발생 시 일반 대중들에 전달되는 경보와 방송에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내 재난경보방송시스템은 오랜 역사를 거쳐 정부와 지자체가 관심을 가지고 구축해 왔으며, 인구가 밀집되어 있는 장소나 여름철 집중호우가 예상되는 유원지 등에 집중적으로 설치되어 있다. 옥외를 중심으로 경보방송을 서비스하고 있었으나 건물 내부에는 경보나 방송이 전달되지 못하여 재난발생 시 대규모 피해가 예측되므로 옥내경보방송 서비스의 필요성이 중요하게 인식되었고 최근에는 지자체 별로 활발하게 시스템 설치가 진행되고 있다. 옥내경보방송은 구내방송시설인 전관방송시스템과 연계되어 서비스하는 방향으로 진행되고 있으며 본 저자도 이에 동의하는 바이다. 그러나 전관방송시스템은 오랜 동안 이와 같은 필요성이 없는 상태에서 구축되어 왔고 제조사 별로 외부장비의 연계 방식에 대하나 규격이 다르게 발전해 왔다. 따라서 옥내경보방송장치와 전관방송시스템을 연계하기 위해서는 장비의 제어와, 오디오 인터페이스(interface)가 필수적 요소이므로 이를 반드시 연계하여야 한다. 본 논문에서는 옥내경보방송장치와 전관방송시스템들의 인터페이스를 위해 문제점들을 분석하고 이들의 개선방안에 대해 연구한다. 또한 연계 규격의 표준화에 대한 필요성을 강조하여 각 제조사들이 연계 규격을 준수하고 보다 많은 국민들이 재난경보방송 서비스를 누릴 수 있도록 제언한다.

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Cracking Behavior and Flexural Performance of RC Beam with Strain Hardening Cement Composite and High-Strength Reinforcing Bar (고강도 철근과 변형경화형 시멘트복합체를 사용한 보의 균열거동 및 휨 성능)

  • Jang, Seok-Joon;Kang, Su-Won;Yun, Hyun-Do
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.27 no.1
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    • pp.37-44
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    • 2015
  • This paper describes the effect of strain hardening cement composite (SHCC) material on structure performance of reinforced concrete (RC) beams with high-strength reinforcing bar. Also, this paper explores the structure application of SHCC in order to mitigation cracking damage and improve the ductility of flexural RC members. The prediction model for flexural strength of doubly reinforced SHCC beams are investigated in this study. To achieve the these objectives, a total of 6 rectangular beam specimens were tested under four point monotonic loading condition. The main parameters included the types of cement composite and reinforcing bar. Test results indicated that reinforced beam specimens with SHCC material were improved the structure performances and damage characteristics. Specifically, replacement of conventional high-strength concrete with SHCC materials has the potential of high-strength steel bar as flexural reinforcement on RC members. It is remarkable that suggested method of reinforced SHCC beams with high-strength reinforcing bar could be used usefully to the structure design.

Characteristics of Autogenous Shrinkage for Concrete Containing Blast-Furnace Slag (고로슬래그를 함유한 콘크리트의 자기수축 특성)

  • Lee Kwang-Myong;Kwon Ki-Heon;Lee Hoi-Keun;Lee Seung-Hoon;Kim Gyu-Yong
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.16 no.5 s.83
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    • pp.621-626
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    • 2004
  • The use of blast-furnace slag (BFS) in making not only normal concrete but also high-performance concrete has several advantages with respect to workability, long-term strength and durability. However, slag concrete tends to show more shrinkage than normal concrete, especially autogenous shrinkage. High autogenous shrinkage would result in severe cracking if they are not controlled properly. Therefore, in order to minimize the shrinkage stress and to ensure the service life of concrete structures, the autogenous shrinkage behavior of concrete containing BFS should be understood. In this study, small prisms made of concrete with water-binder (cement+BFS) ratio (W/B) ranging from 0.27 to 0.42 and BFS replacement level of $0\%$, $30\%$, and $50\%$, were prepared to measure the autogenous shrinkage. Based on the test results, thereafter, material constants in autogenous shrinkage prediction model were determined. In particular, an effective autogenous shrinkage defined as the shrinkage that contributes to the stress development was introduced. Moreover, an estimation formula of the 28-day effective autogenous shrinkage was proposed by considering various W/B's. Test results showed that autogenous shrinkage increased with replacement level of BFS at the same W/B. Interestingly, the increase of autogenous shrinkage is dependent on the W/B at the same content of BFS; the lower W/B, the smaller increasing rate. In concluding, it is necessary to use the combination of other mineral admixtures such as shrinkage reducing admixture or to perform sufficient moisture curing on the construction site in order to reduce the autogenous shrinkage of BFS concrete.

Humidification Reduction Study in Proton Exchange Membrane Fuel Cell (고분자전해질형 연료전지의 가습 저감방안 연구)

  • Kim Junbom;Lee Heungjoo;Kwon Juntaek;Kim Kwanghyun;Song Hyundo;Han Jaejin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.06a
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    • pp.239-242
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    • 2005
  • 고분자 전해질형 연료전지에서는 수소이온의 이온전도성 저하를 방지하기 위하여 외부에서 가습하여 주는 방식이 일반적이지만, 가습에 소요되는 부품을 일부라도 제거할 경우 연료전지의 효율은 높이고 제작단가도 경감할 수 있다. 이를 위하여 저가습 및 무가습 실험을 수행하였으며, 정확한 data의 수집과 시험장비의 자동제어를 위하여 National Instrument사의 compact field point (cFP)를 사용하였다. 무가습 실험 중 stack의 안정성 측면을 고려하기 위하여 수소연료가 부족하거나 갑작스런 voltage drop이 발생할 경우 LabVIEW logic에 의한 stack 보호용 자동차단 시스템을 구현하였다. Humidifier와 heater의 온도를 조절하여 공급유체의 상대습도 및 온도를 각각 조절하였으며, 이에 필요한 이론적 온도는 Antoine equation을 사용하여 산정하였다. Anode와 cathode 양측 $100\%$ 가습 경우를 기준으로 가습량을 조절하면서 실험을 수행하였으며 성능 차이를 그래프로 도시하여 양측의 변화에 대한 영향을 볼 수 있도록 하였다. Stack의 온도가 $70^{\circ}C$이고 양측 무가습일 경우에 성능 측정이 불가능하여 stack의 온도를 저온에서부터 변화시키면서 무가습 성능을 실시간으로 측정하여 보았다 일반적으로 hydronium ion은 anode측에서 cathode측으로 계속 이동하여야 전기를 생성할 수 있으므로 cathode측 무가습이 anode측 무가습보다 성능이 더 잘 나오는 것으로 예측하였으나 이와 반대되는 경향의 실험 결과를 얻었다. Anode측 무가습과 cathode측 무가습의 standard deviation은 anode 무가습일 경우가 크게 발생하였고 양측 무가습일 경우는 stack의 온도가 높을수록 크게 관찰되었다. 이와 같은 현상은 공기중의 상대습도와 back diffusion등에 영향을 받을 수 있으므로 각종 변수들의 영향을 분리하여 관찰할 수 있는 실험을 수행중에 있다.

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Optimal Operation Methods of the Seasonal Solar Borehole Thermal Energy Storage System for Heating of a Greenhouse (온실난방을 위한 태양열 지중 계간축열시스템의 최적 운전 방안)

  • Kim, Wonuk;Kim, Yong-Ki
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.1
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    • pp.28-34
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    • 2019
  • Solar energy is one of the most abundant renewable energy sources on Earth but there are restrictions on the use of solar thermal energy due to the time-discrepancy between the solar-rich season and heating demand. In Europe and Canada, a seasonal solar thermal energy storage (SSTES), which stores the abundant solar heat in the summer and uses the heat for the winter heating load, is used. Recently, SSTES has been introduced in Korea and empirical studies are actively underway. In this study, a $2,000m^2$ flat plate type solar collector and $20,000m^2$ of borehole thermal energy storage (BTES) were studied for a greenhouse in Hwaseong City, which has a heating load of 2,164 GJ/year. To predict the dynamic performance of the system over time, it was simulated using the TRNSYS 18 program, and the solar fraction of the system with the control conditions was investigated. As a result, the solar BTES system proposed in this study showed an average solar fraction of approximately 60% for 5 years when differential temperature control was applied to both collecting solar thermal energy and discharging BTES. The proposed system simplified the configuration and control method of the solar BTES system and secured its performance.

Nonlinear Characteristic Analysis of Charging Current for Linear Type Magnetic Flux Pump Using RBFNN (RBF 뉴럴네트워크를 이용한 리니어형 초전도 전원장치의 비선형적 충전전류특성 해석)

  • Chung, Yoon-Do;Park, Ho-Sung;Kim, Hyun-Ki;Oh, Sung-Kwun
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.20 no.1
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    • pp.140-145
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    • 2010
  • In this work, to theoretically analyze the nonlinear charging characteristic, a Radial Basis Function Neural Network (RBFNN) is adopted. Based on the RBFNN, an charging characteristic tendency of a Linear Type Magnetic Flux Pump (LTMFP) is analyzed. In the paper, we developed the LTMFP that generates stable and controllable charging current and also experimentally investigated its charging characteristic in the cryogenic system. From these experimental results, the charging current of the LTMFP was also found to be frequency dependent with nonlinear quality due to the nonlinear magnetic behaviour of superconducting Nb foil. On the whole, in the case of essentially cryogenic experiment, since cooling costs loomed large in the cryogenic environment, it is difficult to carry out various experiments. Consequentially, in this paper, we estimated the nonlinear characteristic of charging current as well as realized the intelligent model via the design of RBFNN based on the experimental data. In this paper, we view RBF neural networks as predominantly data driven constructs whose processing is based upon an effective usage of experimental data through a prudent process of Fuzzy C-Means clustering method. Also, the receptive fields of the proposed RBF neural network are formed by the FCM clustering.