지진력을 받는 건물의 응답을 능동적으로 제어하기 위해서는 건물의 응답을 측정하고, 이것을 바탕으로 제어력을 산정하여야 한다. 제어력의 산정 방법에는 여러 제어 알고리듬이 적용이 될 수 있는데, 2차 성능지수를 이용하는 LQ제어는 해석의 용이함과 제어의 효율성으로 인하여 널리 쓰이고 있다. 그러나, LQ제어에는 실시간으로 계측이 된 건물의 지반과의 상대 변위 및 속도를 필요로 하나 이러한 상태 변수를 계측하기가 매우 어려워 건물의 제어를 위한 적용에 한계가 있다. 따라서, 계측이 용이한 건물의 절대 가속도를 바탕으로 관측이 용이한 건물의 절대 가속도를 바탕으로 관측기를 이용하여 상태 변수를 추정하여 제어력을 산정하는 LQC 제어 알고리듬이 지진력을 받는 건물에 대한 실용적인 알고리듬이 될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 LQC 알고리듬의 성능을 검증하기 위하여 능동제어추진기가 설치된 축소 1층 모형에 대한 해석 및 실험을 수행하였으며, 그 결과 LQC 알고리듬의 제어 효율을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 적웅형 신경망-퍼지 추론(ANFlS) 방법을 이용해 가스터빈의 각 변수 변화에 대해 가장 최적으로 제어 될 수 있는 전달함수를 구하고 또 2자유도 Pill제어기를 튜닝하는 문제를 연구하였다. 적응형 신경망-퍼지 추론(ANFlS)법은 기존의 퍼지나 신경망에 비해 플랜트 특성에 따라 소속함수의 모양을 적절하게 가변하면서 학습 할 수 있어 변수가 급격히 변하는 플랜트 제어에서 매우 효과적인 방법이다. 한편 가스터빈의 기동시간은 매우 짧고 제어변수도 많아 최적 기동을 위해서는 기동순간마다 제어변수 값을 가변시켜야 하나 실질적으로 이에 적합한 제어기를 설계하는 것은 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 실용적인 지능형 제어기를 연구하기 위해 적웅형 신경망 퍼지 추론법을 군산 가스터빈 의 실제 운전 데이터에 적용하여 특성을 확인한 후 2자유도 Pill 제어기를 적용하여 튜닝하였다. 그 결과 적웅형 신경망올 이용한 결과가 기폰의 Pill 제어기에 비해 우수함을 나타내었다 본 연구는 실제 운전되는 가스터빈의 데이터를 이용해 특성을 고찰한 것이므로 다른 유사한 프로세스에도 유용하게 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.
제어 대상이 다양해지고, 제어 변수도 다양해짐에 따라 기존의 PID 제어 시스템으로는 설계자가 원하는 응답 특성을 이끌어내기 어려워지고 있다. 제어 대상의 복잡도가 증가함에 따라 제어 대상에 대한 사용자의 숙련도 또한 제어 품질의 중요 변수이다. 사람의 경험을 제어에 체계적으로 반영하려는 시도 중에 하나가 퍼지이론의 제어 적용이며, 본 논문에서는 간단한 퍼지 제어 시스템을 구현하여 모터 제어에 활용가능성을 확인하고자 한다. 매트랩을 이용한 모의 실험을 통해, 쿼드콥터의 모터에 대하여 PID 제어와 Fuzzy 제어를 적용시켜 그 성능을 비교 및 분석하였다.
구조물의 능동제어 시스템에서 제어기 설계에 사용되는 구조계의 모델과 실구조계의 차이는 시스템의 성능저하 및 불안정성을 유발할 수 있다 이연구에서는 무시된 고차모우드와 같이 주파수영역에서 표현되는 비구조적 불확실성에 대하여 시스템의 안정성을 보장하도록 강인성을 가지는 LQG/LTR제어이론을 사용하여 구조물의 지진응답제어에 효과적으로 사용할 수 있는 제어기 설계방법을 제시한다 특히 고층건물이나 교탑과 같은 구조물의 지진응답 제어에 적용할 수 있도록 각층의 절대 가속도를 측정변수로 층간상대변위를 제어변수로 설정하여 최적제어기를 구성한다 El Centro 지진압력을 받는 6자유도 전단빌딩모델에 대하여 제어기를 설계하거 수치모사를 수행하여 제시한 제어기가 안정도-강인성을 가지고 지진응답제어에 효과적임을 보인다.
본 논문에서는 직류 대 직류 강압형 변환기의 전달함수 변환에 의한 새로운 제어방법을 제안하였다. 제안된 방법을 외란 및 회로변수 값의 번화 시 나타나는 영향을 최소화시키며, 변환기의 동특성에 영향을 미치는 출력필터의 공진과 동작점 변화에 의한 플랜트 특성 변화를 현저하게 개선시킨다. 먼저 전달함수 변환 제어 시 시스템의 특성을 나타내는 여러 가지 전달함수를 구하여, 이를 기존의 직류 대 직류 변환기에서의 전달 함수와 비교하였다. 또한 외란 및 회로변수 값 변화시의 기준 전압 대 출력 전압 전달함수의 민감도를 구하여 회로변수 값 변화 시 나타나는 특성이 개선됨을 보이고, 마지막으로 모의실험과 실험을 실시하여 제안된 제어 방법이 기존의 제어 방법과 비교하여 우수한 성능을 가짐을 보였다.
본 논문에서는 진화 알고리즘의 한 방법인 mGA를 이용하여 지능형 로봇의 주행제어 방법을 제안한다. 지능형 로봇의 주행에 필요한 퍼지 제어기의 설계는 전문가적 지식에 많이 의존한다. 이러한 전문가의 경험에 의해 설정된 퍼지 제어기의 여러 구성 요소들의 매개 변수 값들이 최적의 값이라는 보장이 없다. 상기 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 퍼지 제어기의 구성요소인 퍼지 규칙의 수와 멤버쉽 함수의 매개 변수들을 mGA를 이용하여 동정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법에 의해 동정된 매개 변수들의 정확성과 효율성을 평가하기 위하여 지능형 로봇의 벽면 주행에 대한 모의실험을 수행한다.
본 논문은 상태변수와 입력변수에 커멘슈레이트 시간지연을 갖는 선형시스템의 출력궤환 H/sub ∞/ 제어문제를 취급한다. 본 연구에서 제시한 출력궤환 제어기도 역시 제어기의 상태변수에 커멘슈레이트 시간지연항을 갖는다. 제어기는 컨벡스 최적화 기법을 사용하여 쉽게 풀 수 있는 선형행렬 부등식의 해를 이용하여 합성할수 있다. 제안하는 방법의 효용성을 예시하기 위하여 수치예를 제시한다.
본 논문에서는 가정모드(assumed mode) 방법과 Lagrange 방식을 이용하여 유연성 로봇 매니퓰레이터의 동력학 방정식을 구하였으며, 조인트 구동기를 포함한 유연성 로봇 매니플레이터에 대한 제어기를 설계를 하였다. 제어기는 매개변수 추정부와 적응제어기로 구성하였으며, 매개변수 추정부는 RLS알고리즘을 이용하여 ARMA예측모델의 매개변수를 추정하도록 하였다. 적응제어기는 기준모델(reference)과 최소예측오차제어기(minimum prediction controller)로 구성하였다.
본 논문에서는 주파수 응달특성의 해석을 통하여 제어기를 설계하는 방법을 제안하였다. 모델의 오차가 없다는 가정 하에 완벽 제어가 가능한 IMC-PID 구조를 사용 한으로 하나의 변수인 제어 조절 인자만으로 제어기를 설계하였다. 이 변수를 선정하는 방법으로는 위상여유와 이득여유를 고려한 방법을 수학적으로 유도하였다. 이는 설계자가 이미 알고 있는 일반적인 유도 식을 이용함으로 설계를 보다 쉽게 할 수 있다. 이를 통하여 원하는 설계사양을 만족 시키도록 하는 IMC-PID제어기의 설계 변수 값들을 수학적으로 제시하고, 그 유용성을 사례 연구와 분석을 통해 검토하였다.
Trench sate CB-BRT:TC-BRT의 최대 제어 가능 전류(Maximum Controllable Current)에 영향을 미치는 설계 변수들을 조사하였다. 최대 제어 가능 전류를 결정하는 중요 설계 변수들로 트렌치 깊이, 핑거 게이트 길이, 메인 게이트 길이, 트렌치 밀도를 고려하였다. TC-BRT의 실험적 결과를 기존의 BRT와 CB-BRT의 결과와 비교하였다. 최대 제어 가능 전류는 트렌치 깊이와 트렌치 밀도가 증가하고 메인 게이트 길이가 감소할수록 증가하였으며 핑거 게이트 길이에 대해서는 큰 영향을 받지 않았다. 핑거 게이트가 있는 TC-BRT가 없는 것에 비해 최대 제어 가능 전류가 약 15% 높게 나타났다. 트렌치 밀도가 작을 때는 핑거 게이트에 의한 영향이 두드러지고 트렌치 밀도가 높아질수록 트렌치 게이트의 역할이 증가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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