• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제21권2호
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• pp.101-107
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• 1997

고전제어와 현대제어의 이론을 선형제어론을 중심으로 각각의 특징을 간략히 살펴보았다. 21세기의 문턱에 서 있는 현재, 과학의 발전은 급진전하고 있음은 주지하는 바이며, 이러한 시점에서 천학비재한 필자가 제어계의 미래를 전망한다는 것은 대단히 어려운 일이지만, 현재 상황으로 볼 때 짧은 기간의 미래에는 강인성에 중점을 둔 제어기의 설계에 관한 연구가 계속 되어지리라고 본다. 그리고 컴퓨터 기술의 발달과 더불어 복잡한 제어 알고리즘도 쉽게 실현될 수 있으므로 뉴럴네트워크 및 인공지능에 의한 제어 기술도 크게 발전될것으로 생각된다. 한편 일반적인 제어기의 설계 순서는 대상으로 하는 플란트의 동특성을 고려하여 플란트를 수학적으로 모델링하고, 모델링된 공칭모델을 기초로 하여 제어기를 설계한 다음, 시뮬레이션 및 실험을 통하여 설계된 제어계의 타당성을 검토하여 불만족스러운 경우는 제어계를 재설계하거나, 나아가 모델링을 다시 하는 것이 통상적으로 이용되어온 설계 순서였다. 이 경우는 플란트의 모델링 과정과 제어기 설계 과정이 완전히 독립적으로 이루어졌다. 그러나 최근 모델링과 제어기 설계의 불가분(나눌수 없음) 성이 제기되면서, 시스템의 동정(identification)과 보상기(compensator)의 통합화 설계기법이 제안되고 있으며, 앞으로 이 연구 테마도 흥미있는 한 분야가 될 것으로 생각된다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제6권3호
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• pp.82-90
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• 2000

본 논문에서는 관리제어시스템의 사양으로 주어진 언어가 일반적으로 제어불가능이거나 관측불가능인 상황하에서 관리제어기 설계에 대한 문제를 다룬다. 먼저 사양언어가 제어불가능인 겨우 제어가능성의 성질들을 이용하여 사양언어에 근사한 최고 제어가능 부언의 및 최적 닫힘 제어가능 초언어를 유도해내고 이를 바탕으로 관리제어기를 설계한다 그리고 사양언어가 관측불가능인 경우는 관측가능성의 집합연산에 대한 성질들을 이용하여 사양언어에 가장 근사하면서 관측가능인 초언어 및 관측가능성보다 강한 조건인 표준성을 도입하여 관측가능 부언어 등을 유도하고 이를 토대로 관리제어기를 설계힌다 나아가 사양언어가 제어불가능이면서 관측불가능인 경우의 관리제어가 설계에 대해 결과를 확장한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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• pp.537-540
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• 1987

항공기가 평형상태로 비행하는 도중 돌풍과 같은 외부교란을 만난 교란상태운동은 선형화된 미분방정식으로 표현되며 비교적 짧은 비행시간동안의 비행은 선형시 불변계가 된다. 돌풍은 Gauss-Markov확률과정으로 모델링 되며, 항공기가 돌풍을 만난 교란상태운동은 시스템론적으로 보면 백색잡음이 성형필터를 거쳐 계에 입력되는 것과 같다. 초기의 설계방법은 고전적인 주파수영역에서의 해석방법을 사용하였으나 1960년대에 최적제어이론이 도입되면서 평가함수를 사용하여 원하는 비행특성을 얻는 방법을 사용하게 되었다. 그 후 계에 입력되는 외란과 측정시의 잡음으로 인한 불확실한 측정량으로부터 최적상태변수의 추정을 위해 필터링이론을 도입한 확률제어이론을 적용하여 자동조종장치를 설계하게 되었다. 이때까지는 연속제어계로 설계되었으며 그 후 측정신호를 샘플링하여 연속제어계와 등가의 이산제어계를 사용한 자동조종장치가 등장하였으며 이 경우 설계기법으로는 연속제어계를 사용하고 실현시킬 때는 디지털컴퓨터를 사용하였다. 이는 제어하는 동안 계의 계수와 제어법칙을 바꾸어 줄 수 있는 이산제어계의 장점을 이용하지 못하므로 처음부터 계를 등가의 이산계로 보고 제어계를 설계하는 방법이 도입되었다. 이 때 샘플링간격의 결정과 Quantization 영향이 설계시 고려되어야 한다.

• 전기의세계
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• 제31권8호
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• pp.578-585
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• 1982

첫 기술강좌에서 소개된 체계적 설계방법을 써서 calculator설계를 하는데 구조정의 기계조직, 제어순서를 결정했다. 이 강좌에서 데이타 부분과 제어부분을 설계를 끝낸다. 제어부분은 Hardwired제어와 microprogrammed 제어방법으로 설계한다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제1권2호
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• pp.21-29
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• 1995

이 글에서는 H/sub .inf./ 설계법의 장단점에 대해서 알아보았다. H/sub .inf./ 제어기법은 이론적인 연구와 함께 산업응용에 관한 연구도 활발하여, 자동차 제어, 항공우주 제어(고성능 헬리콥터의 비행제어, 비행체의 핏치축 제어, 우주구조물체의 제어), 공정제어(발전소에서의 핵반응로 제어), 및 기계제어 등에 광범위하게 응용되고 있다. H/sub .inf./ 제어기법은 여타의 다른 제어기 설계기법에 비해 많은 수학적 지식을 필요로 하고 제어이론 및 설계과정이 복잡한 것으로 인식돼 우리나라에서는 그다지 많은 관심을 끌지 못하고 있는 것 같다. 그러나, 응용사례에서 알 수 있는 것처럼 그 응용대상이 광범위하고, 또한 고성능의 제어목적을 달성하기 위해 필요한 제어기법으로 자리잡아가고 있으므로 보다 더한 관심을 기울일 필요가 있을 것으로 사료된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.97-98
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• 2016

본 논문은 위치, 속도, 전류 제어기들이 직렬로 연결된 전동기 구동시스템에서 속도 제어기를 사용하지 않는 위치 제어를 위한 PI-PD 제어기 설계법을 제안한다. 기존의 PI-PD 위치 제어기 설계법과 달리 제안된 제어기의 설계법은 위치 제어기의 대역폭에 따라 이득 값을 설정할 수 있다. 제안된 위치 제어기 설계 성능을 검증하기 위해 IPMSM 구동시스템에서 실험을 통해 유효성을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.79-80
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• 2008

본 논문은 FPGA 기반에서 실수형 프로세서의 설계 및 구현에 대한 내용과 이를 이용하여 휴머노이드 로봇 팔의 위치제어를 위한 PD 제어기반의 신경회로망 제어기의 구현에 대한 내용이다. 설계된 프로세서는 명령어 기반의 처리를 통해 산술 연산 뿐만 아니라 로봇의 제어에 사용되는 외부 모듈의 사용이 가능하도록 설계하였으며, 신경회로망 구현에 사용되는 지수함수를 효율적으로 근사화하기 위한 Taylor series를 이용한 알고리즘을 하드웨어 레벨에서 구현하였다. 휴머노이드 로봇 팔의 위치 추종을 위해 고전적인 PD 제어기를 설계하고 PD 기반의 신경회로망 제어기를 설계하였다. 로봇 팔의 6축 제어를 위한 신경회로망 제어기에 요구되는 많은 연산을 감당하도록 하기 위해 설계된 프로세서를 통해 정의된 프로그래밍언어로 제어 프로그램을 작성하였다. PD 제어기와 PD 기반의 신경회로망 제어기를 하드웨어에 설계하여 로봇팔의 위치 추종을 실험하였으며 성능을 비교 검증하였다. 프로세서는 Altera의 Stratix II EP2S180 DSP development board에 구현되었으며 실험적으로 25MIPS의 성능을 가지는 것으로 나타났다.

• 동력기계공학회지
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• 제3권3호
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• pp.83-90
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• 1999

제어이론분야에서의 발전은 그러한 이론을 다방면으로 응요할 수 있는 분야를 더더욱 폭넓게 제공해 주고 있다. 자동화와 관련된 분야뿐만 아니라, 건축 및 토목분야에서도 고도의 제어어이론을 응용한 예를 쉽게 접할 수 있게 되었으며, 지진동에 의한 구조물의 진동을 억제하려는 방책이 그 ??ㅣ다. 이에 관한 많은 연구에서도 알 수 있듯이, 일반적으로 구조물의 수학적 모델에만 의존하여, 즉 구조물의 설계파라미터는 이미 설계되어져 있다는 가정하에 제어계를 설계하고 있다. 그러나 이러한 설계법에 있어서는 설계자로 하여금 구조물의 설계파라미터를 조정할 수 있는 자유도는 전혀 주어지지 않게 되며 단지 제어계의 파라미터를 조정하는 자유도만 허용된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 구조계 및 제어기의 설계파라미터를 동시에 조절할 수 있는 자유도가 허용되는 '구조계/제어계의 동시 최적화' 기법이 있다. 따라서 본 논문에서는 교량의 주탑 및 해양구조물 등의 진동제어 문제에 이러한 설계기법을 이용하여 주어진 설계사양을 만족하도록 구조계 및 제어계의 파라미터를 최적화 한다. 특히 본 논문에서는 제어계 설계 문제에 있어서의 일반적인 경우를 고려하여 상태의 일부가 관측된다고 가정하고 출력피드백의 경우에 대해 고찰하고 있다. 이때의 설계사양은 선형행렬부등식(LMI)으로 주어지며, 실험을 통하여 본 논문에서 소개하는 설계기법의 유효성을 검증한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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• pp.261-266
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• 1995

본 연구에서는 자기부상시스템에 대해 흡인식 자기부상방식을 채택하고 쇠구슬에 대한 운동을 상하 1자유도로 가정하여 운동방정식을 세운다. 이때 전자석이 자기 부상력은 전자석에 흐르는 전류와 인덕턴스의 함수라 가정하고, 모델의 불확실성은 자기부상계의 운동 방정식으로부터 선형화 할 때 발생하는 오차 및 파라미터 변동으로 생각한다. 또한 모델의 불확실성이 존재하더라도 정상편차 없이 부상하는 서보제어계를 설계한다. 그런데 저자등은 강인성 문제 및 정상편차 없는 것에 역점을 두어 H$_{\infty}$ 제어이론에 기초한 1형 로바스트 서보 제어기를 구하여 자기부상 시스템의 안정화 제어계로써 적용한 적이 있다. 이때 중심해 이외의 해를 이용하여 설계한 서보 제어계는 자기부상계의 과도상태시에 일어나는 오버슈트를 줄일 수 없었다. 따라서 시스템 내부 안정화를 위하여 H$_{\infty}$ 제어이론에 의해 설계된 피드백(feedback) 제어기와 물체가 부상할 때 오버슈트를 줄이고 제어량이 목표치에 잘 추종하기 위해 설계된 피드 포워드(feed forward) 제어기로써 2자유도를 갖는 제어계를 설계한다. 이렇게 설계한 2자유도 제어계를 가지고 모의 응답실험과 본 연구자들이 만든 자기부상 시스템의 실험결과를 비교함으로써 설계된 제어기의 타당성을 조사한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.92-97
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• 2005

본 논문은 비선형 제어 시스템을 효과적으로 모사하는 TS(Takaki-Sugeno: TS) 퍼지 시스템의 펄스폭 변조 (Pulse-Width Modulated: PWM) 제환 제어기 설계 기법을 논의한다. 효율적이며 신뢰할만한 퍼지 PWM 제어기를 설계하기 위하여 전역적 지능형 디지털 재설계 기법(global intelligent digital redesign)을 이용한다. 우선 잘 설계된 아날로그 퍼지 제어기를 설계한 후 전역적 지능형 디지털 재설계 기법을 이용하여 디지털 퍼지 제어기를 설계한다. 유사한 전역적 상태정합 개념을 이용하여 재설계된 디지털 퍼지 제어기론 퍼지 PWM 제어기로 변환한다. 또한 재설계된 퍼지 PWM 제어기의 안정화 가능성을 조사한다.