• 제목/요약/키워드: 제어지연 모델

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운전데이터를 이용한 보일러 연소공기용 제어기 설계 및 시뮬레이션 (The design and simulation of PID controller for primary air applied to operating data)

  • 이찬주
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.35-40
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    • 1999
  • PID 제어기를 이용한 피드백 제어가 공정 제어에 도입된 이래로 PID 제어 알고리즘 및 적정 파라미터 계산에 대한 연구가 계속 진행되어 왔다. 일반적으로 PID 제어기 파라미터는 제어대상 프로세스의 1차 시간지연 모델로 근사화 하여 계산하는 방법과 임계이득 및 임계주파수를 구하여 계산하는 방법이 있다. 본 논문에서는 먼저 발전플랜트의 변수들 사이의 인과관계를 표현하는 신호 흐름도와 현장에서 취득한 데이터를 이용한 보일러 온도제어 계통의 모델링 및 제어기의 구성에 관하여 기술하고자 한다. 이러한 현장 운전 데이터에 의해 산출된 프로세스 모델을 이용하여 임계이득 및 임계주파수에 의한 PI 제어기의 적정 파라미터를 구하고, PI 제어기에 현장 데이터를 입력하여 컴퓨터 시뮬레이션 함으로써 프로세스 모델 및 PI 제어기의 성능을 검증하고자 한다.

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광대역 액세스 망을 위한 연결 제어 프로토콜의 병렬형 연동 모델과 성능 분석 (Parallel Interworking Model and Performance Analysis of a Connection Control Protocol for Broadband Access Network)

  • 김춘희;차영욱;김재근;한기준
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권12호
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    • pp.1529-1538
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    • 1999
  • 광대역 액세스 망은 B-ISDN 환경에서 다양한 유형의 가입자들을 서비스 노드로 집선하는 기능을 수행한다. ITU-T의 SG13에서는 광대역 액세스 망과 서비스 노드 사이에서 ATM 자원의 동적인 할당 및 해제를 위하여 연결 제어 프로토콜의 표준화를 수행하고 있다. ATM 연결의 설정을 위한 연결 제어 프로토콜과 신호 프로토콜의 연동 기능은 서비스 노드에서 수행되며, ITU-T에서는 순차적 연동 모델을 채택하고 있다. 순차적 연동 모델은 SN에서 각 프로토콜의 절차가 순차적 방식으로 연동되므로 연결 지연이 크다. 본 논문에서는 광대역 액세스 망의 도입으로 인한 연결 설정 지연을 최소화하기 위하여 병렬형으로 수행되는 연동 모델을 제시하였다. 그리고 본 논문에서 제안한 병렬형 연동 모델의 성능 분석을 통하여 순차적 연동 모델과의 연결 설정 지연 및 완료비에 대한 비교, 분석을 수행하였다. 성능 분석에서 사용된 워크로드 파라미터는 RACE MAGIC 프로젝트의 결과를 적용하였다. Abstract In B-ISDN environment, various subscribers are concentrated into a service node via a broadband access network. The SG13 of ITU-T is standardizing a connection control protocol which provides dynamic allocation of ATM resources between an access network and a service node. To establish an ATM connection, interworking functions between the connection control protocol and the signaling protocol are performed at the service node. ITU-T adopts the sequential interworking model. In this paper, we propose the parallel interworking model which minimizes the overall connection setup delay by introducing the access network. Using the performance analysis, we compare our proposed parallel model with the existing sequential model in terms of connection setup delay and completion ratio. The workload parameters of RACE MAGIC project are applied to the analysis and simulation.

이산 시간지연 퍼지시스템의 안정석 해석 및 제어기 설계 (A Stability Analysis and Controller Design of Discrete-time Fuzzy Systems with Time Delay)

  • 이갑래
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제2호
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    • pp.279-282
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    • 2006
  • 본 논문은 시간지연을 갖는 이산 비선형 시스템에 대한 점근적 안정화 및 $H_{\infty}$ 성능을 갖는 퍼지 제어기 설계 방법을 제안한다. 시간지연을 갖는 이산 Takagi-Sugeno 퍼지 모델에 대한 점근적 안정화 및 $H_{\infty}$ 성능을 만족하는 제어기 존재조건을 선형행렬부등식으로 나타낸다. 리아프노프 함수에 조정파라미터를 도입함으로써 제어기 존재조건을 조정파라미터를 포함하는 선형행렬 부등식으로 나타낸다. 선형행렬부등식에 있는 조정 파라미터를 조정함으로써 시스템의 응답속도 및 오버슈트 등의 동적 성능을 개선시킬 수 있다.

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시간지연을 갖는 LonWorks/IP 가상 디바이스 네트워크에서 직류모터의 위치추종제어 (Tracking Position Control of DC Motor on LonWorks/IP Virtual Device Network with Time Delay)

  • 송기원
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권4호
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    • pp.35-44
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    • 2006
  • LonWorks/IP 가상 디바이스 네트워크(VDN) 상의 전달지연은 실시간 분산제어 시스템의 성능과 안정성을 악화시킨다. LonWorks/IP VDN은 LonWorks 디바이스 네트워크와 IP( 데이터) 네트워크와의 통합네트워크이다. LonWorks/IP VDN 상에서의 서보제어를 수행할 경우 시간지연은 확률적인 특성을 강하게 나타낸다. 산업현장에 대한 예지보전을 위한 실시간 분산제어 환경에서 즉각적인 응답은 필수불가결한 요소이다. 그러므로 네트워킹 된 분산제어시스템의 안정성을 보장하고 성능을 개선하기 위해서는 시간에 따라 가변적인 불확실한 시간지연을 보상할 필요가 있다. 본 논문에서는 출력 되먹임 루프에 적절한 필터와 외란관측기를 이용한 제어기를 제안한다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 제안된 제어기의 성능과 안정성이 Smith 예측기 기반의 내부모델제어기 (IMC)의 제어결과와 비교 제시된다. 제안된 제어기는 IMC 보다 안정성과 추종성능을 상당히 개선시킬 수 있으며 외란과 잡음에 강인한 특성을 갖는 것을 보인다. 그러므로 제안된 제어기는 가변적인 시간지연을 갖는 LonWorks/IP VDN 상에서 예지보전을 위한 실시간 분산제어에 매우 적합하다.

Taylor 근사화 및 우세극 이론을 이용한 네트워크 기반 시스템의 적응제어 (Adaptive Control of Network based Systems using Taylor Approximation and Dominant Pole Theory)

  • 신동기;조현철;이진우;이영진;이권순
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1551-1552
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    • 2008
  • 본 논문은 네트워크 기반 제어시스템(NCS: Networked Control Systems)에 모델매칭 제어기법을 적용한 효율적인 제어알고리즘을 제안한다. 비선형의 특징을 가지는 제어기 및 관측기의 시간지연을 Taylor 근사법으로 선형화하여 선형시스템 이론을 적용한 모델매칭 제어기를 설계하였다. 또한, 제어기의 차수를 우세극 기법과 극,영점 상쇄기법(Pole-Zero Cancelation)을 통해 저차화한 후 그 타당성을 검증하였다. 제안한 제어알고리즘의 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하였으며 기존의 고차 모델매칭 제어기와 비교분석하여 타당성 및 신뢰성을 검증하였다.

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건축구조물의 지진응답제어를 위한 시스템 식별의 실험적 연구 (Experimental Study of System Identification for Seismic Response of Building Structure)

  • 주석준;박지훈;민경원;홍성목
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.47-60
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    • 1999
  • 건축구조물의 진동제어 시스템의 안정성과 효율성은 대상 시스템의 수학적 모델의 정확성에 크게 좌우 된다. 본 연구에서는 3층의 축소 건물모델과 소형 AMD(active mass damper)를 대상으로 각각의 상태방정식 모델을 시간영역에서의 시스템 식별 기법인 OKID(observer/Kalman filter identification)를 대상으로 각각의 상태방정식 모델을 시간영역에서의 시스템 식별 기법인 입력과 AMD의 이동질량체의 설치층에 대한 상대가속도 입력에 대하여 시스템 식별을 개별적으로 수행한 뒤 두 개의 상태방정식을 모델 응축 과정을 통해 통합하였다. AMD의 시스템 식별은 모터제어 신호를 입력으로 AMD 이동질량의 설치층에 대한 상대가속도를 출력으로 선정하여 수행하였으며 큰 감쇠비와 위상지연 현상을 확인할 수 있었다 결과적으로 얻어진 건물 모델 및 AMD의 이동질량의 설치층에 대한 상대가속도를 출력으로 선정하여 수행하였으며 큰 감쇠비와 위상지연 현상을 확인할수 있었다. 결과적으로 얻어진 건물 모델 및 AMD의 상태방정식 모델로부터 재구성한 전달함수와 시간이력은 실험에서의 측정치와 잘 일치하였다.

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VB5.2 인터페이스를 위한 연결 제어 프로토콜과 병렬형 연동 모델 (Connection Control Protocol and Parallel Interworking Model for the VB5.2 Interface)

  • 차영욱;김춘희;한기준
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.22-31
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    • 2000
  • B-ISDN 환경의 VB5.2 인터페이스는 B-BCC 프로토콜을 이용하여 액세스 망과 서비스 노드 사이에서 ATM 자원의 동적인 할당 및 해제 기능을 제공한다. 본 논문에서는 액세스 망의 도입으로 인한 연결 선정 지연을 향상시키기 위하여 VB5.2 인터페이스의 B-BCC 프로토콜을 개선시킨 B-ANCC 프로토콜과 서비스 노드에서 VS5.2 인터페이스의 연결 제어 프로토콜이 신호 프로토콜과 병렬형으로 연동하는 모델을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 B-ANCC 프로토콜의 정확성을 확인하기 위하여 자동 도구인 SPIN을 이용하여 검증하였으며, 큐잉 모델 분석과 시뮬레이션을 통하여 B-BCC 프로토콜 기반의 순차형 연동 모델과 B-ANCC 프로토콜 기반 병렬형 연동 모델의 연결 설정 지연 및 완료비에 대한 비교, 분석을 수행하였다. 분석 결과 VB5.2 인터페이스의 연결 제어 프로토콜로 B-BCC 대신 B-ANCC를 사용하고 병렬형 연동 방식을 사용함으로써, 연결 설정 지연과 완료비 모두를 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.

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사물인터넷에서 객체전송지연을 계산하기 위한 수리적 모델링 및 휴리스틱 알고리즘의 개발 (Analytical Modelling and Heuristic Algorithm for Object Transfer Latency in the Internet of Things)

  • 이용진
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.1-6
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    • 2020
  • 본 논문은 평균 객체 전송 지연 시간에 대한 기존의 모델들을 하나의 프레임워크로 통합하고 실제 계산 경험을 통해 결과를 분석하는 것을 목표로 한다. 해석적 객체 전송 지연 시간 모델은 다중 패킷 손실과 작은 혼잡제어 윈도우로 인해 빠른 재전송이 불가능한 멀티홉 무선 네트워크를 위시한 사물 인터넷(IoT) 환경을 가정한다. 이 모델은 또한 초기 혼잡 윈도우 크기와 하나의 혼잡 윈도우에서의 다중 패킷 손실을 고려한다. 성능평가에 의하면, 전송 객체 크기와 패킷 손실률이 작은 경우 평균 객체 전송 지연의 하한값과 상한값은 거의 동일하다. 그러나 패킷 손실률이 커지면 초기 혼잡 윈도우의 크기와 왕복 시간이 평균 객체 전송 지연의 상·하한값에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

뉴트럴 시간 시간을 포함하는 이산 비선형 시스템의 퍼지 제어기 설계 (T-S Fuzzy Controller for Discrete Nonlinear Systems with neutral type time-delays)

  • 송민국;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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    • pp.392-395
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    • 2008
  • 본 논문은 퍼지 제어기를 이용하여 이산 비선형 뉴트럴 시스템을 안정화 시킨다. 시간 지연을 가지는 이산 비선형 모델에 퍼지 제어기를 연결하여 폐회로를 구성하고, 이에 대한 안정도 분석 및 성능 평가에 대해 연구한다. 이산 비선형 시스템을 먼저 T-S 퍼지모델로 모델링 하고, 모델링된 시스템을 안정화 시키기 위한 제어기를 설계한다. 퍼지 모델과 퍼지 제어기 모두 같은 멤버쉽 함수를 가진다고 가정하며, 제어기 이득값 설계를 위한 선형 행렬 부등식 조건을 유도한다. 모의 실험을 통하여 제안된 제어기의 안정도를 입증한다.

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유전알고리즘을 이용한 선박 디젤엔진 속도조절용 자기동조 PID 제어기 설계 (Design of a Self-tuning PID Controller for the Speed Control of Marine Diesel Engines Using GAs)

  • 김도응;권봉재;신명호;진강규
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.75-79
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    • 2002
  • 본 논문에서는 선박 디젤엔진의 속도를 조절함에 있어서 환경 변화에서도 지속적으로 만족스러운 성능을 유지하도록 시스템 파라미터 추정자, 제어기 계수 수정자를 결합한 자기동조 PID 제어기를 설계한다. 유전알고리즘을 기반으로 한 온라인 추정자가 시스템의 파라미터를 추정하면, 제어기 계수 수정자는 제안한 동조규칙으로 계수를 조정하게 된다. 이를 위해 시스템을 시간지연 1차 모델로 근사화하여 유전알고리즘 기반으로 그 파라미터를 온라인 추정하는 문제를 다룬다. 제안한 방법의 성능은 B&W사의 4L80MC 디젤엔진을 제어대상으로 퍼지모델을 얻고 모의실험을 통하여 확인한다.