• 제목/요약/키워드: 제어 시뮬레이션

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디스플레이 응용을 위한 능동 제어형 전계 에미터 어레이의 회로 모델링 및 시뮬레이션 (Circuit modeling and simulation of active controlled field emitter array for display application)

  • 이윤경;송윤호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권2호
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    • pp.28-28
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    • 2001
  • 능동제어형 전계방출 디스플레이의 전자공급원으로서 능동제어형 전계 에미터 어레이의 회로모델이 제안되었다. 능동제어형 전계 에미터 어레이는 전계방출을 안정화시키고 저전력구동을 위한 수소화 된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터와 Spindt형 Mo 전계 에미터 어레이로 구성되었고 같은 유리기판 위에 제작되었다. 비정질 박막 트랜지스터와 Spindt형 Mo 전계 에미터 어레이의 전기적 특성으로부터 추출된 기본 모델 변수는 제안된 능동제어형 전계 에미터 어레이 회로모델에 입력되었고 SPICE 회로 시뮬레이터를 사용하여 특성을 분석하였다. 제작된 소자의 측정값과 DC 시뮬레이션 결과를 비교한 결과 두 값이 상당히 일치함으로써 등가회로 모델의 정확성을 확인하였다. 또한 제작된 소자의 transient 시뮬레이션 결과 전계 에미터 어레이의 게이트 커패시턴스와 TFT의 구동능력이 반응시간에 가장 크게 영향을 끼치고 있음을 확인하였다. 제작된 능동제어형 전계방출 에미터 어레이는 pulse width modulation으로 구동하는 경우 15㎲의 반응시간을 얻었고 이 값으로는 4bit/color의 계조(gray scale)표현이 가능하였다.

고정밀 저비용 퍼지 제어기의 VHDL 설계 및 시뮬레이션 (A VHDL Design and Simulation of Accurate and Cost-Effective Fuzzy Logic Controller)

  • 조인현;김대진
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1997년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.87-92
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    • 1997
  • 본 논문은 저비용이면서 정확한 제어를 수행하는 새로운 퍼지 제어기의 VHDL 설계 및 시뮬레이션을 다룬다. 제안한 퍼지 제어기 (Fuzzy Logic Controller : FLC)의 정확한 비퍼지화 연산시 소속값뿐 아니라 소속 함수의 폭을 고려함으로서 ?어진다. 제안한 퍼지 제어기 저비용성은 기존의 FLC를 다음과 같이 개조함으로서 이루어진다. 먼저, MAX-MIN 추론이 레지스터 파일의 형태로 쉽게 구현 가능한 read-modify-write 연산에 의해 대치된다. 두 번째, COG 비퍼지화기에서 요구하는 제산 연산을 모멘트 균형점의 탐색에 의해 피할 수 있다. 제안한 COG 퍼지화기는 곱셈기가 부가적으로 요구되며 모멘트 균형점의 탐색 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 부가적 곱셈기 요구에 의한 하드웨어 복잡도 증가 문제는 곱셈기를 확률론적 AND 연산에 의해 해결할 수 있고, 오랜 탐색 시간 문제는 coarse-to fine 탐색 알고리즘에 의해 크게 경감될 수 있다. 제안한 퍼지 제어기의 각 모듈은 VHDL에 의해 구조적 수준 및 행위적 수준에서 기술되고, 이들이 제대로 동작하는지 여부를 SYNOPSYS사의 VHDL 시뮬레이션 상에서 트럭 후진 주차 문제에 적용하여 검증하였다.

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컴파일러 기술을 이용한 원전용 제어 프로그램의 시뮬레이터 설계 (Design of A PLC Program Simulator for Nuclear Plant Using Compiler Technology)

  • 이완복;노창현
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2005년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.93-101
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    • 2005
  • 본 논문에서는 원전 계측제어시스템 구축을 위해 개발된 원전용 PLC 시뮬레이터의 설계 사항에 관해 소개한다. 원전용 계측제어시스템은 원전이라는 특수한 환경과 제약으로 말미암아, 일반적인 시뮬레이터 개발보다 엄격한 요건을 만족해야 한다. 이러한 요건에는 다양한 테스팅을 통하여 제어 프로그램의 안정성을 보장할 수 있어야 하며, 다수의 계측제어 프로그램들을 고속으로 동시에 실행할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 극복하고자 PLC 제어 프로그램의 컴파일러를 제작하고, Compiled-Code 시뮬레이션 기법을 적용하여 고속으로 실행할 수 있는 시뮬레이터 생성 방안을 고안해 내었다.

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마이크로소프트 홀로렌즈를 이용한 물리 기반 유체와 로프 애니메이션 제어 (Controlling Physics-Based Fluid and Rope Animations Using Microsoft HoloLens)

  • 김민지;김종현
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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    • pp.577-580
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    • 2022
  • 본 논문에서는 마이크로소프트(Microsoft, MS) 홀로렌즈v2를 이용하여 물리 기반 애니메이션은 유체와 로프를 제어할 수 있는 새로운 방법에 대해 소개한다. 물리 기반 시뮬레이션 혼합현실, 메타버스, 게임 등 다양한 콘텐츠에서 몰입감을 개선하기 위해 활용되고 있는 기술이다. 하지만, 계산양이 크고 사용자가로 인한 직관적인 제어 시스템의 부재로 많은 시장에 활용되기에는 어려운 구조이다. 이러한 문제를 완화하기 위해 본 논문에서는 혼합현실 환경에서 무선으로 사용자 인터페이스를 구현한 홀로렌즈v2를 이용하여 물리 애니메이션을 제어하고자 한다. 이러한 도전은 혼합현실에서도 사용자의 손동작, 음성, 눈 추적 등 다양한 인터페이스를 통해 시뮬레이션을 제어할 수 있다는 가능성을 열어줌으로써, 관련시장도 확장 될 수 있다. 본 논문에서는 대표적으로 유체와 로프 시뮬레이션을 홀로렌즈를 통해 제어하는 결과를 보여준다.

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만타형상 무인잠수정의 운동성능 해석 및 제어기 설계를 위한 비선형 수학모델 개발 (Mathematical Modeling for Dynamic Performance Analysis and Controller Design of Manta-type UUV)

  • 변승우;김준영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.21-28
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    • 2010
  • 본 논문에서는 만타형상 무인잠수정(Manta-type unmanned underwater test vehicle)의 운동성능과 제어기설계에 대한 성능을 해석하기 위한 수학모델을 정립하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 6자유도 운동방정식을 이용하여 Matlab/Simulink로 시뮬레이션 프로그램을 구성하였다. 개발된 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 만타형상 무인잠수정의 동역학적 운동성능을 해석하였으며, 무인잠수정의 제어성능을 해석하기 위하여 PID(비례-미분-적분)제어기와 슬라이딩모드(Sliding mode)제어기를 설계하여 만타형상 무인잠수정의 제어성능을 해석하였다. 설계된 제어기는 무인잠수정의 수심제어(Depth control)와 방향제어(Heading control)에 사용되었다. 설계된 제어기의 성능을 확인하기 위하여 미해군 대학원의 AUV II와 비교하였다. 설계된 수심제어기와 방향제어기를 이용하여 만타형 무인잠수정의 설계목표에 부합하는 항해제어 시뮬레이션을 실시하였다.

디지털 시뮬레이션에 의한 CMAC 신경망 직류전동기 속도 제어기 설계 (Design for CMAC Neural Network Speed Controller of DC Motor by Digital Simulations)

  • 최광호;조용범
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.273-281
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    • 2001
  • 본 논문에서는 비선형 시스템을 제어하기 위한 CMAC 신경망을 제안한다. CMAC 신경망은 사람의 소뇌를 모방한 신경망으로서 복잡한 비선형 함수의 해를 수치적인 연산에 의해 구하지 않고 table look-up방식을 이용하기 때문에 학습이 타 신경망에 비해 월등히 빠르고 용이하며 제어신호를 출력하기 위한 계산시간이 거의 필요치가 않다. 본 논문에서는 제안한 제어기 구조의 타당성을 증명하기 위해 간단한 비선형 함수와 직류전동기 속도제어에 대한 CMAC 제어기를 시뮬레이션을 통하여 학습 제어기의 안정성 및 추적에러의 감소를 확인하였다. 또한 제안 CMAC 제어기를 실시간 장력제어에 적용하여 직류전동기의 속도를 제어하므로 시뮬레이션 값과 비슷한 장력제어를 보인으로서 유용성을 입증하였다.

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Duty 제어와 전류 제어 방식의 MPPT 효율 비교 (Comparison of MPPT Efficiency between Duty - Cycle Control and Current Control)

  • 이재현;조종민;이재도;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.132-134
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    • 2018
  • 본 논문은 태양광발전 시스템에서 P&O 방식 기반의 제어 기법인 duty 제어와 전류 제어 방식의 최대전력점 추종특성을 동일모드 조건에서 비교하였으며, 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다. Duty 제어 방식은 P-V 특성곡선을 이용하여 전력과 전압의 변화량을 통해 duty 증감을 결정함으로써 동작점을 결정한다. 이와 달리, 전류 제어 방식은 P-I 특성곡선을 이용하여 전력과 전류의 변화량을 통해 전류 지령치를 생성하고 비례-적분제어기를 통해 전류제어를 수행하여 동작점을 결정한다. 두 가지 제어 방식의 정확한 비교를 위해 등가의 ${\Delta}duty$${\Delta}I_{ref}$의 값을 선정하여 모드 변화에 따른 ${\Delta}V$의 변화를 동일하게 맞추었다. DC - DC 부스트 컨버터를 이용하여 시뮬레이션과 실험에 두 제어 방식의 태양광발전 시스템을 구성하여 태양광 전압과 전류, 에너지 측면에서 특성을 비교하였다. 최대 전력점이 1.7kW인 특성곡선 조건 하에서, 시뮬레이션과 실험의 결과로 두 방식은 동일 MPPT 모드 시 동일한 동작점에 존재하며, 같은 값의 전력을 출력하여 동일한 성능의 효율을 보임을 검증하였다.

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3차원 모델빌더와 실시간 시뮬레이션 환경 개발 (3D Model Builder and Realtime Simulation Environment Development)

  • 이지우;이창훈;이덕재;이명수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.514-516
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    • 2004
  • 국내 및 국외에서 많은 시뮬레이션 환경이 개발되어 다양한 시뮬레이터 개발에 활용되고 있다. 이러한 시뮬레이션 환경은 다양한 기능을 갖추고 있어 시뮬레이터 개발편의를 도모하고 있다. 이러한 시뮬레이션 환경에서는 시뮬레이션 스케줄링(Scheduling), 데이터베이스(Database), 모델 컴파일 그리고 디버거(모니터링 및 제어기능 툴)등을 제공한다. 이미 국내 및 국외 업체에서 시뮬레이션 환경이 개발되어 왔지만, 3차원적인 시뮬레이션을 필요로 하는 시뮬레이션 환경은 미비한 상태로 로봇공학이나 3차원 시뮬레이션이 필요한 산업에 앞으로 더욱더 개발이 필요한 실점이다. 본 논문에서는 3차원 시뮬레이션을 하기 위한 방안으로 개발된 3D 모델빌더와 시뮬레이션 환경인 3DSIM(3D Simulation Environment)을 소개한다. 3DSIM은 현재 사용되고 있는 시뮬레이션 환경과는 다른 형식의 구조를 갖추고 있어 일반 시뮬레이션 환경과의 차이점에 대해 알아본다. 일반적인 시뮬레이션 환경은 서버와 클라이언트로 나뉘어 서버에서는 특정 모델에 대한 연산을 수행하기 위한 환경을 제공하며, 클라이언트에서는 서버에서 수행된 연산을 효율적으로 분석하기 쉽도록 보여주는 환경으로 나된다. 하지만, 3차원 시뮬레이션 환경인 3DSIM은 3차원 객체를 디자인하는 과정이 필요하며, 3차원 객체를 디자인하였을 경우, 각각의 파라미터를 통하여 시뮬레이션 되어야 한다는 점에서 일반적인 시뮬레이션 환경과의 구조가 다르게 된다. 3DSIM개발을 통하여 3차원 시뮬레이터 개발을 보다 편하게 개발할 수 있도록 하였으며, 시뮬레이션 모니터링 및 제어가 용이하도록 개발하였다.

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철강산업의 가상 시운전 및 훈련 시스템 기술동향

  • 김용수;이진휘;최자영;김석
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.25-34
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    • 2015
  • 철강산업의 플랜트 엔지니어링에서 투자비와 공기를 저감하기 위해 Virtual Factory 기술 적용이 확대되고 있다. Virtual Factory 기술은 엔지니어링 프로세스의 설계 및 제작 단계에서 설비 간섭, 분해, 설치, 검증 등 기계 요소를 테스트하고, 시운전, 운영 및 유지보수 단계에서 제어 프로그램 검증, 운전 훈련 등 제어 요소를 테스트하기 위하여 컴퓨터 기반의 가상 플랜트를 구성하여 시뮬레이션을 수행하는 기술이다. 본 논문에서는 제어 요소 테스트를 위한 시뮬레이션 기술로서 가상 시운전 시스템과 가상 훈련 시스템의 기술 및 개발 동향을 소개한다.

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매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 광속도 변위 구동제어 성능분석 (Drive controls regarding displacement of the velocity of light of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor and performance analysis)

  • 김원규;정태철;김윤현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.694_695
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    • 2009
  • 본 논문은 매입형 영구자석 동기 전동기(IPMSM)의 고속출력 구동을 위한 제어 특성 해석을 시뮬레이션을 통해 나타낸다. IPMSM의 d축,q축 인덕턴스인 Ld, Lq 선형모델과 비선형 모델의 선형 제어와 비선형제어를 실험과 시뮬레이션에 의하여 비교 분석 하였다. 본 논문은 IPMSM에 최적화된 제어 시스템 구연에 있어서 기초 자료가 될 것이다.

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