• 제목/요약/키워드: 입력설계기법

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시변 입력 지연을 포함한 TS 퍼지 시스템을 위한 퍼지 제어기 설계 (Design of Fuzzy Controller for Input-delayed TS Fuzzy Systems)

  • 주영훈;이호재;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.208-214
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    • 2001
  • 본 논문은 시변 입력 지연을 포함한 Takagi-Sugeno (TS) 퍼지 시스템으로 표현 가능한 비선형 시스템을 위한 체계적인 제어기의 설계 기법을 제안한다. 입력 지연은 화학 공정 시스템, 인터넷 기반 가상 실험실, 자율 이동 로봇의 원격 제어등, 실제의 산업 현장에서 매우 빈번히 발생하는 현상이며 제어 시스템의 성능을 감소시키며, 안정성을 저해하는 요소로 알려져 있다. 따라서 본 논문에서 다루고자 하는 문제는 매우 실제적인 문제이며 반드시 해결하여야 할 문제이다. 본 논문은 Lyapunov-Razumikhin 안정 이론에 기반하여 TS 퍼지 모델 기반 제어기의 설계 조건을 제시한다. 최종적인 제어기의 설계 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 주어진다. TS 퍼지모델 기반 제어기가 안정화시킬 수 있는 입력지연의 상한 값을 최대화하기 위하여 이중 최적화 기법을 도입한다. 제안된 제어기 설계 기법의 우수성과 타당성을 입증하기 위하여 모의 실험을 수행하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 본 논문에서 제안한 타당성을 입증할 수 있다.

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입력설계기법에 의한 유연구조물의 잔류진동제어 (A Suppression of Residual Vibration on the Flexible Structures by Input Shaping)

  • 박명호;한명석;박성종
    • 대한공업교육학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.364-380
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    • 2006
  • 본 연구는 모델링 오차를 갖는 유연구조물의 잔류진동을 억제하는 입력설계에 대한 방법이다. 개루프 제어방법으로 시간지연방법을 이용하여 여러 가지 형태로 설계된 입력을 사용하여 유연구조물의 강체운동과 잔류진동을 억제함을 시뮬레이션과 실험을 통해 비교 확인해 보았다. 또한 모델 오차에 대한 강인성 측면에서도 해석적으로 개루프 시스템에서 검토해 보았다. 여기서 사용된 입력설계(Input-Shaping) 방법은 일련의 임펄스 콘볼류션을 이용하여 진동이 제어되는 입력을 설계한다. 실린더 모양의 허브와 양쪽에 유연한 날개 모양을 가진 모델이 실험에 이용되었으며 제안된 입력설계 명령과 설계되지 않은 명령에 대한 강체운동과 구조물의 잔류진동을 측정하여 입력설계 방법의 효과를 확인하였다. 날개모양의 구조물은 길고 유연하여 운동 상태에서 낮은 주파수 진동을 수반하는 구조물이다. 또한, 적절히 설계된 입력이 폐루프 제어시스템의 입력으로 사용할 때의 응답을 개루프 제어시스템의 응답과 비교하기 위해 해석적 방법을 통해 살펴보았다. 제어의 목적은 강체의 빠른 정착시간, 유연 구조물의 빠른 잔류진동 감쇄, 모델의 불확실성에 대한 강인성 등을 검토해 보는 것이다.

리프팅 기법을 이용한 리플 제거 멀티레이트 제어기 설계 (Ripple Free Multirate Controller Design Using Lifting Technique)

  • 강남훈;정정주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2193-2196
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    • 2003
  • 기존의 멀티레이트 입력 (MRIC) 제어기는 제어 입력신호에 채터링 현상이 발생하여 추종응답에 리플이 발생하는 문제점이 있다. 이러한 리플현상을 해결하기 위해 피드포워드 보상기를 이용하여 이런 리플현상을 제거하는 방법이 제시되기도 하였다. 본 논문에서는 상태 공간에서 현재 추종기를 기반으로 리프팅 기법을 이용한 멀티레이트 입력제어기 설계를 소개한다. 본 제어기를 사용함으로써 제어입력 신호가 채터링이 생기지않음을 이산전달함수 관점에서 최종치 정리를 이용하여 증명한다.

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다중 입력 T-S 퍼지 궤환 선형화 기법을 이용한 이동로봇의 궤도 추적 제어 (Trajectory Tracking Control of Mobile Robot using Multi-input T-S Fuzzy Feedback Linearization)

  • 황근우;김현우;박승규;곽군평;안호균;윤태성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.1447-1456
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    • 2011
  • 본 논문에서는 다중 입력을 가지는 비선형 시스템의 제어기 설계를 위한 다중 입력 T-S 퍼지 궤환 선형화 기법이 제안되었으며 그 기법을 바퀴형 이동로봇의 궤도 추적 제어를 위한 제어기를 설계하는 데에 사용하였다. 이를 위하여, 먼저 바퀴형 이동로봇의 에러 동특성 방정식을 T-S 퍼지 모델로 나타내었고, 이 퍼지 모델을 비선형 퍼지 좌표 변환과 비선형 상태 궤환 입력에 의해 하나의 선형 제어 시스템으로 변환시켰다. 시뮬레이션 결과는 본 논문에서 제안된 다중 입력 궤환 선형화 기법에 의해 설계된 궤도 추적 제어기가 T-S 퍼지 시스템을 제어하기 위해 널리 사용되어지는 기존의 PDC 기법에 의해 설계된 궤도 추적 제어기보다 더 나은 성능을 제공함을 보여주었다.

I2C 제어기법을 이용한 디지털 영상처리 시스템의 설계 (The Design of Digital Image Processing System Using I2C Control Scheme)

  • 이성우;박진수;김종익;황재문
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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    • pp.676-680
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    • 2001
  • 본 논문에서는 2선식 양방향 통신이 가능한 I2C 제어기법을 이용하여 CCD 카메라와 Video 카메라로부터 아날로그 형태의 영상신호를 입력받아 다양한 포맷으로 디지털 영상을 지원하는 비디오 디코더를 설계하였고, 디지털화된 영상신호를 입력받아 NTSC와 S-VIDEO 방식으로 아날로그 영상신호를 재구성하는 stand-alone 시스템을 이용하여 비디오 엔코더를 설계하였다. 설계된 비디오 디코더와 엔코더를 이용하여 영상신호를 전송한 결과, EIA 포맷과 CCIR-xxx 포맷을 효율적으로 제어할 수 있음을 확인하였다.

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추계학적 시강우모의 기법을 이용한 극한강우 발생 및 시간단위 설계강우량 산정기법에 대한 평가

  • 이정기;김병식;전병희;김형수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.344-344
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    • 2012
  • 추계학적 강우모의발생기법은 수문학적 분석에 널리 이용되는 방법으로서 장기간의 강우입력 자료를 이용할 수 없는 경우 과거의 관측 자료를 반복하여 이용하기 보다는 과거 관측치의 통계학적 특성을 지니고 있는 합성강우량 시계열자료를 모의하여 설계 강우량 산정 및 강우-유출모형을 이용한 장기해석 등과 같은 수문학적 해석을 위한 입력 자료를 확충하기 위해 이용된다. 그러나 최근 기후변화로 인해 수문학적 설계 강우량 산정 시 가장 중요한 강우발생 특성과 극한치의 특성이 변화하고 있기 때문에 전통적인 추계학적 강우발생기법을 이용하여 강우 시계열자료를 확충하는 것은 한계가 있을 것으로 추정되고 있다. 이에 본 논문에서는 최근 유럽 등에서 도시배수체계의 설계를 위해 널리 이용되고 있는 Bartlett-Lewis rectangular pulse 모형을 이용하여 시간단위 강수량자료를 확충하고 모의된 강우량시계열자료와 실측 강우량자료를 통계학적으로 비교하였다. 또한, 극한치 분석을 통해 변화하는 기후상황에서 적합한지를 평가하였다.

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고효율 하프-브리지 LLC 컨버터를 위한 Hold-Up Time 보상 기법 (Hold-Up Time Compensation Method for High Efficiency Half-Bridge LLC Converter)

  • 백재일;김재국;이재범;윤한신;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.301-302
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    • 2016
  • Hold-up time 조건에 의해 넓은 입력전압 범위에서 설계되는 하프-브리지 LLC 컨버터는 높은 전압 이득을 얻기 위해 작은 자화 인덕턴스와 넓은 스위칭 주파수 범위가 요구된다. 하지만 이는 큰 1차측 도통손실 및 코어 손실을 초래한다. 본 논문에서는 하프-브리지 LLC 컨버터가 좁은 입력전압에서 설계되기 위한 새로운 hold-up time 보상 기법을 제안한다. 따라서 제안된 기법에서의 하프-브리지 LLC 컨버터는 큰 자화 인덕턴스 및 좁은 스위칭 주파수 범위로 설계 될 수 있다. 제안된 회로의 효과는 90-264Vrms 입력, 250-400V 링크 전압, 48V/480W 출력을 갖는 prototype의 실험을 통해 검증된다.

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유전자 알고리즘과 결합된 응답면기법을 이용한 구조물의 위험성 평가 (The Risk Assessment for Structures by the Response Surface Method Combined with Genetic Algorithm)

  • 조태준;한석희
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.392-395
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    • 2009
  • 응답면 기법을 활용하여 댐구조물과 같은 사회간접자본 시설물의 파괴확률을 구할 수 있다. 본 위험성 평가과정에서 응답면기법으로 구성한 한계상태 방정식을 유전자알고리즘의 적합도 방정식으로 사용하면, 핵심타입이나 지반종류, 지반다짐정도 등의 입력설계변수의 최적화 과정 속도를 더욱 신속화 시킬 수 있다. 제안된 응답면 기법과 유전자알고리즘의 복합해석기법은 신뢰성기반 최적화프로그램으로 기존의 유전자알고리즘의 수렴속도를 더욱 빠르게 하여주고, 특히 입력변수의 상하한계가 불확실한 경우에도 만족스러운 수렴성을 보장하여준다. 한계상태 방정식의 목표신뢰도 지수를 변화시켜면 해당하는 입력변수의 최적값을 출력하여주므로, 입력변수의 제약조건에 가격함수와 같은 가중치를 벌칙함수로 부여하면 가격최적화 프로그램으로 작용하게 되며, 시설물 운영자에게는 목표신뢰도에 대한 유지관리 기법과 정도를 의사결정 할 수 있도록 하여주는 기능을 가지게 된다. 조사된 많은 댐구조물의 파괴모드가 시간에 독립적으로 시공중 또는 시공완료 후 5년이내에 다수 발생하는바, 파괴모드를 조사하고 중요한 파괴모드인 파이핑 현상에 대해서 파괴확률을 계산하고 최적유지관리를 위한 개선된 유전자알고리즘 최적화 연산을 수행하였다. 기존 댐구조물과 같이 설계변수와 하중의 변동성을 알기가 어려운 경우에 유지관리비용 최소화를 위해서 본 제안 프로그램의 확장된 버젼은 중요한 기준을 제시하여줄 것으로 기대한다.

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교류 입력측 LCL 필터 구조 전압형 PWM 컨버터의 설계 (Design of Voltage Source PWM Converter with AC Input LCL Filter)

  • 노재석;최재호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.490-498
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    • 2002
  • 본 논문에서는 전압형 PWM 컨버터의 교류 입력측 LCL 필터의 설계기법을 제안한다 기존의 전압형 PWM 컨버터에서 전원계통으로 흘러 들어가는 스위칭 고조파전류를 억제하기 위해 교류 입력측에 LCL 필터를 설치하는 것은 매우 경제적이고 효과적인 방법이다 필터 커패시터로 스위칭 고조파전류를 흡수하며 공진을 억제하기 위해 수동 댐핑 저항을 이용한다 UPS용의 LCL 필터 구조 PWM 컨버터의 설계예시를 보였으며 제안한 설계기법의 타당성을 입증하기 위해 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 행하였다.

탑재형 배터리 충전기의 안정도 향상을 위한 제어기 설계 (Controller Design for Stability Improvement of an On-Board Battery Charger)

  • 고영종;정해광;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.313-314
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    • 2011
  • 본 논문은 탑재형 배터리 충전기의 안정도 향상을 위한 제어기 설계 기법을 제안한다. 전체 시스템은 역률개선회로와 위상천이방식의 풀-브릿지 컨버터로 구성되어 있다. 역률개선회로는 전류제어기와 전압제어기에 의해 입력전류와 직류단 전압을 제어하며, 풀-브릿지 컨버터는 직류단 전압을 입력으로 하여 일정 출력전압을 제어한다. 본 논문에서는 역률개선회로의 소신호 모델을 이용한 PI 전류 및 전압제어기 설계기법, 위상천이방식의 풀-브릿지 컨버터에서 출력 캐패시터의 작은 등가직렬저항(ESR)을 고려한 타입-3 형태의 제어기 설계기법을 제안한다. 3kW급 탑재형 배터리 충전기 시스템을 모의한 시뮬레이션을 통해 설계된 제어기의 성능을 검증한다.

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