• 제목/요약/키워드: 제어기 배치

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수중운동체의 극점 배치를 갖는 혼합 $H^2/H^\infty$ 제어기 설계 (Mixed $H^2/H^\infty$ Controller Design with Regional Pole Placements for Underwater Vehicle)

  • 조용철;김종해박홍배
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.219-222
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    • 1998
  • This paper presents the Mixed H2/H$\infty$ controller design method with the regional pole placements for underwater vehicle. Since the small and light underwater vehicle is sensitive to disturbances and parameter uncertainties, we design the controller which guarantees robustness against time-delays, parameter uncertainties and disturbances. The LMI(linear matrix inequality) formulations for pole placements in specific regions and H2 and H$\infty$ performances are reviewed. The desired controller can be obtained by solving these LMIs.

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수직스트립으로의 고유치배치에 의한 두시간스케일 시스템에서의 선형2차 동조기 구현 (Linear quadratic regulators of two-time scale systems with eigenvalue placement in a vertical strip)

  • 엄태호;김수중
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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    • pp.198-202
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    • 1987
  • The regulator problem can be considered as some impulsive disturbance rejection one. In this point of view, the rate of decay is one of important factors for regulation and depends on how negative the real parts of the eigenvalues of closed-loop system. The algorithm that the closed-loop system has eigenvalues lying within a vertical. strip is useful for rapid disturbance rejection. This paper presents a design method for a linear quadratic regulator of two-time scale system with eigenvalues in a vertical strip by use of time-scale separation property.

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신경회로망 기법을 이용한 극-영점 배치 자기 동조 제어기 (Pole-Zero Assignment Self-Tuning Controller Using Neural Network)

  • 구영모;이윤섭;장석호;우광방
    • 대한전기학회논문지
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    • 제40권2호
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    • pp.183-191
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    • 1991
  • This paper develops a pole-zero assignment self-tuning regulator utilizing the method of a neural network in the plant parameter estimation. An approach to parameter estimation of the plant with a Hopfield neural network model is proposed, and the control characteristics of the plant are evaluated by means of a simulation for a second-order linear time invariant plant. The results obtained with those of Exponentially Weighted Recursive Least Squares(EWRLS) method are also shown.

다층상구조물의 강인 진동제어에 관한 연구 (A Study of Robust Vibration Control for a Multi-Layer Structure)

  • 김창화;정병건;정해종
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권8호
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    • pp.1212-1219
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    • 2009
  • 본 연구에서는 실용설계의 새로운 도구로써 제어계의 강인성, 성능, 안정성 등의 설계지침을 정량화하기 쉽고 해가 효율적으로 구해져 주목받는 선형행렬부등식을 이용하여 강인한 LMI 제어기를 설계한다. 우선 다층상 구조물의 진동제어를 위해 수학적 모델링을 행하고 적분형 서보계를 적용한 LMI 제어 기법으로 상태 피드백 제어칙을 설계한다. 다음으로 설계한 제어칙으로 시스템 불확실성의 변동에 대해 시간영역의 설계사양을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대하여 시뮬레이션을 행하고 실제 적용 가능성을 검토한다.

반작용휠을 이용한 위성체 자세제어 연구 (STUDY ON THE ATTITUDE CONTROL OF SPACECRAFT USING REACTION WHEELS)

  • 두주영;최규홍;이상욱
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제15권1호
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    • pp.245-250
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    • 1998
  • 위성 체의 자세결정과 자세제어는 인공위성의 임무수행능력을 결정하는 중요한 요인으로 그 정밀도를 탑재된 센서와 자세제어 구동기의 성능에 의해 결정된다. 본 연구는 비선 형 제어이론과 선형 제어이론을 적용하여 4개의 반작용 휠을 사용하는 3축 안정화 지구지향위성의 자세 제어법칙을 디자인하고 작동범위의 크기에 따른 제어 방법의 적합성을 비교하였다. 또한 휠 속도 한계를 초과하는 것을 방지하기 위해 자기 토커를 사용하여 휠모멘텀을 제거할 수 있음을 확인하였다. 이 때 반작용 휠은 전력소모를 최소화시키도록 배치된 경우로, 자기 토커는 3축 직교 자기 토커로 가정하였다. 휠 속도를 제어하는 휠 토커의 크기는 한계 치를 초과하지 않도록 디자인하였다.

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레이저 절단공정에서 절단부재의 최적배치를 위한 네스팅 알고리즘 (Nesting Algorithm for Optimal Layout of Cutting parts in Laser Cutting Process)

  • 한국찬;나석주
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제12권2호
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    • pp.11-19
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    • 1994
  • 레이저 가공기술은 재료가공 분야에서 넓은 응용분야를 가지고 있으며, 특히 절단, 용접, 열처리 등의 가공분야에서 고정밀도와 자동화의 용이성으로 인해 생산성이 높은, 고부가가치의 첨단응용 기술로 부각되고 있다. 특히 레이저절단은 타 절단법에 비교되는 절단정도, 열영향, 생산성, 작업 환경등의 각종 우위성으로 박판 및 후판절단분야에서 급속한 보급을 보이기 시작하였다. 현재 대 부분의 레이저 가공기는 CNC화 되어가고 있는 추세이며, 레이저 절단의 경우 생산성증대 및 고 정밀화를 위하여 CAD/CAM인터페이스에 의한 자동화가 필연적인 상황이다. 뿐만아니라 고출력 레이저 발전기를 가공 기본체에 탑재한 탑재형 레이저가공기의 출현으로 대형부재의 절단이 가능 하게 되었으며, 더불어 절단공정의 무인화를 지향하는 각종 시스템이 개발되고 있다. 이와 같은 무인화, 생산성증대, 작업시간단축과 러닝 코스트 및 재료의 절감을 위한 노력의 일환으로 컴 퓨터에 의한 자동 및 반자동 네스팅 시스템의 개발을 들 수 있다. 레이저에 의한 2차원 절단응 용분야에서의 네스팅작업은 설계가 끝난 각 부품의 절단작업의 전단계로서 수행되며, 일반적으로 네스팅공정이 완료되면 절단경로를 결정하고 가공조건과 함께 수치제어공작기계의 제어에 필요한 NC코드를 생성하게 된다. 최근에는 이와 같은 네스팅 시스템이 일부 생산현장에 적용되고 있 으나 이러한 시스템들의 대부분이 외국에서 개발된 것을 수입하여 사용하는 실정이다. 2차원 패턴의 최적자동배치문제는 비단 레이저 절단과 같은 열가공 분야에서 뿐만 아니라 블랭킹 금형, 의류, 유리, 목재등 여러분야에서 응용이 가능하며 패키지의 국산화가 시급한 실정이다. 네스 팅작업은 적용되는 분야에 따라 요구사항과 구속조건이 달라지며 이로 인해 알고리즘과 자료구 조도 달라지게 되나 공통적인 목표는 주어진 영역안에서 겹침없이 배치하면서 버림율을 최소화 하는 것이다. 지난 10여년간 여러 산업의 응용분야에서는 네스팅시스템의 도입이 활발하게 이 루어지고 있는데 수동에 반자동 및 자동에 이르기까지 다양하나 자동네스팅시스템의 경우 배치 효율의 신뢰성이 비교적 부족하기 때문에 아직까지는 생산현장에서 기피하는 실정이다. 배치알 고리즘의 관점에서 볼 때 이러한 문제들은 NP-complete문제로 분류하며 제한된 시간안에 최적의 해를 구하기가 가능한 조합 최적화 문제로 알려져 있다. 따라서 이 글에서는 레이저 절단분야 에서의 네스팅시스템에 관한 개요와 최근의 연구동향 그리고 몇 가지 전형적인 네스팅 알고리 즘들을 소개하고 비교분석을 통해 개선점을 간략하게 논의하고자 한다.

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다중 명령어 처리 DSP 설계 (A Design of Superscalar Digital Signal Processor)

  • 박성욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.323-328
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    • 2008
  • 본 논문에서는 연산 중심의 DSP 작업에 대한 성능을 유지하면서 제어 작업을 효과적으로 수행할 수 있는 프로세서 구조를 제안하고 구현하였다. 전통적으로 DSP작업은 직렬 연결된 연산기로 구현되지만, 제안한 프로세서에서는 곱셈기, 2개의 ALU, 읽기/쓰기 유닛 등 4개의 실행 유닛이 병렬로 배치되어 있고 수퍼스칼라 방식으로 제어되므로 동시에 처리된다. 제안된 프로세서를 사용하여 AC-3 오디오 복호화기를 구현하여 성능이 37.8% 향상됨을 확인하였다. 이와 같은 연구는 기존의 고성능 DSP를 사용할 수 없는 저가격의 가전기기용 부품제작에 활용이 가능하다.

3차원 구조 멀티코어 프로세서의 분기 예측 기법에 관한 온도 효율성 분석 (Analysis on the Thermal Efficiency of Branch Prediction Techniques in 3D Multicore Processors)

  • 안진우;최홍준;김종면;김철홍
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제19A권2호
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    • pp.77-84
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    • 2012
  • 프로세서의 성능을 효율적으로 증가시키기 위한 기법 중 하나로 명령어 수준의 병렬성을 높이는 추론적 수행(Speculative execution)이 사용되고 있다. 추론적 수행 기법의 효율성을 결정하는 가장 중요한 핵심 요소는 분기 예측기의 정확도이다. 하지만, 높은 예측율을 보장하는 복잡한 구조의 분기 예측기를 최근 주목 받고 있는 3차원 구조 멀티코어 프로세서에 적용하는데 있어서는 발열 현상이 큰 장애요소가 될 것으로 예측된다. 본 논문에서는 3차원 구조 멀티코어 프로세서에서 발생할 수 있는 분기 예측기의 높은 발열 문제를 해결하기 위해 두 가지 기법을 제시하고, 이에 대한 효율성을 상세하게 분석하고자 한다. 첫번째 기법은 분기 예측기의 온도가 임계 온도 이상으로 올라가는 경우 분기 예측기의 동작을 일시적으로 정지시키는 동적 온도 관리 기법이고, 두번째 기법은 3차원 구조 멀티코어 프로세서의 각 층 별로 온도를 고려하여 서로 다른 복잡도를 지닌 분기 예측기를 차등 배치하는 기법이다. 두 가지 기법 중에서 복잡도를 고려한 차등 배치 기법은 평균 $87.69^{\circ}C$의 온도를 나타내는 반면, 동적 온도 관리 기법은 평균 $89.64^{\circ}C$의 온도를 나타내었다. 그리고, 각 층에서 발생하는 온도 변화율을 각 기법에 대하여 비교한 결과, 동적 온도 관리 기법의 온도 변화율은 평균 $17.62^{\circ}C$을 나타내었고 복잡도 차등 배치 기법의 온도 변화율은 평균 $11.17^{\circ}C$을 나타내었다. 이러한 온도 분석을 통하여 3차원 멀티코어 프로세서에서 분기 예측기의 온도를 제어하였을 경우, 복잡도 차등 배치 기법을 적용하는 것이 더 효율적임을 알 수 있다. 성능적인 측면을 분석한 결과, 동적 온도 관리 기법은 해당 기법을 적용하지 않았을 경우보다 평균 27.66%의 성능하락을 나타내었지만, 복잡도 차등 배치 기법은 평균 3.61%의 성능 하락만을 나타내었다.

자기부상 시스템의 본드선도 모델링 및 LQG/LTR 제어기 설계 (Bond Graph Modeling and LQG/LTR Controller Design of Magnetically Levitation Systems)

  • 김종식;박전수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.1620-1634
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    • 1991
  • 본 연구에서는 전기/자기 및 기계적 요소들이 복합되어 이루어진 자기부상 시 스템의 설현을 위한 기초단계로서 제어동역학(controlled dynamics) 측면에 입각한 모 델식을 본드선도 기법을 이용하여 보다 조직적으로 유도한다. 우선, 자속흐름 확장 및 자속 유출량을 고려하여 부상 시스템을 모델링하고 차량/레일 및 2차 현가(second ary suspension)장치를 포함한 자기부상 시스템을 모델링한다. 다음, 지지 및 안내 방향의 동역학을 동시에 고려한 2차원 자기부상 시스템을 본드선도의 다접점 필드(mu- ltiport field) 개념을 이용하여 모델링한다. 끝으로, 본드선도 기법으로 모델링된 2차원 자기부상 시스템의 안정도와 성능을 향상시키기 위하여 LOG/LTR(linear quadra- tic Gaussian control with loop transfer recovery) 제어시스템을 설계한다. LQG/ LTR 제어방법은 Doyle과 Stein에 의해 인성(stability-robustness) 문제와 주파수역 성능을 설계시에 직접 고려할 수 있는 강력한 선형 다변수 제어시스템 설곕방법으로 현재 널리 사용되고 있다.

스위칭주파수 변조제어의 주파수 스펙트럼 특성 고찰 (Investigation on Frequency Spectral Characteristics in Switching Frequency Modulation Control)

  • 박석하;김양모
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.221-228
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    • 2000
  • 본 논문에서는 전기·전자 장비의 활용이 확대되면서 더욱 더 관심이 고조되고 있는 전자파장해에 대하여 논하고자 한다. 기존 PWM 직류전원장치에서는 회로 소자 및 배치에 따른 기생소자와 갑작스런 전압/전류의 변화에 의해 전자파장해를 발생시킨다. 본 논문에서는 PWM 직류전원장치에서 발생하는 전자파장해의 특성을 고찰하고, 출력전압 조절에 큰 영향을 주지 않는 범위내에서 PWM 제어가 가능하면서 두 개의 고정된 스위칭주파수로 연속적으로 변조하는 Bi-FM 변조제어방식과 랜덤하게 변화하는 스위칭주파수 변조제어방식을 이용하여 전도잡음을 저감시킬 수 있는 변조방식을 논할 것이다. 또한 이들 변조 방식의 주파수 스펙트럼 특성을 비교·분석하여 설명하고, 제어기를 분석·설계하여 실험을 통하여 스위칭주파수와 그 고조파 주파수들의 측대역으로 전도잡음이 분산되고 전도잡음의 피크치가 감소됨을 확인하고자 한다.

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