• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권1호
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• pp.14-21
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• 2017

매우 큰 정안정성($C_{L{\alpha}}$)을 갖는 틸트덕트 운동모델에 대해 선형 파라미터를 갖는 Sigma-Pi 신경망(SPNN) 제어법칙을 적용하였다. 기존의 비례적분미분(PID) 제어기는 매우 큰 정안정성을 갖는 운동모델이 갖는 강한 기수숙임 문제를 해결하기 어려웠고 이로인해 제어성능을 높일 수 없었다. 이와 달리 외부루프와 내부루프에 모두 적용된 SPNN 제어기는 동역학역변환 및 모델오차를 줄일 수 있는 의사적응제어 명령을 이용해서 과도한 안정성을 개선할 수 있었다. 이를 검증하기 위해서 경로점 추종 시뮬레이션을 이용해서 PID제어 성능과 SPNN제어 성능을 비교하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권8호
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• pp.98-105
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• 2008

FlexRay는 높은 유연성과 신뢰성을 갖는 고속의 통신프로토콜이다. 자동차회사와 반도체회사들에 의해 개발되었고 x-by-wire 시스템을 이용하여 차량 내 LAN으로 구현된다. FlexRay는 차량 내 전자 장치간의 통신을 위해 고속의 시리얼 통신, time triggered bus, fault tolerant 통신을 제공한다. 본 논문에서는 먼저 SDL(Specification and Description Language)을 이용하여 FlexRay communication controller와 bus guardian 프로토콜 규격과 기능 부분을 설계한다. 다음 설계한 SDL 소스를 기반으로 Verilog HDL을 이용하여 하드웨어로 설계한다. 설계한 FlexRay 시스템은 Samsung $0.35{\mu}m$ 공정을 이용하여 합성하였으며, 그 결과 76 MHz의 속도로 동작하는 것으로 나타났다. 또한 FlexRay 시스템의 동작을 확인하기 위해 차량에 적용되는 자동차 경보 시스템에 응용하였다. FlexRay 시스템은 ALTERA Excalibur ARM EPAX4F672C3을 이용하여 검증하였으며 성공적으로 동작함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제37권5호
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• pp.19-28
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• 2000

구륜 이동 로봇(Wheeled Mobile Robot)은 제어기 설계에 있어 Nonholonomic Constraints등에 의해 많은 어려움을 지닌다. 본 논문에서는 구륜 이동 로봇의 제어를 위해 PD와 퍼지 시스템이 결합된 제어기가 설계되며, 유전알고리즘에 기초되어 최적 퍼지시스템이 형성된다. 시스템의 최적화 과정은 독립적으로 수행되는 여러 단계들로 이루어지며, 각 단계마다 다른 형식의 알고리즘이 적용되며 효율적 탐색을 위해 Niche알고리즘 및 면역 알고리즘이 결합되어 적용된다. 각 출력용어집합은 최적의 원소들을 얻기 위해 수행되는 탐색에 의해 그 구성이 변화되며, 변화된 출력용어집합의 구성 원소와 관계된 규칙기반이 동시에 조절된다. 출력용어집합의 추가된 원소들 및 조절된 규칙에 대한 적합성이 평가되고 제어 성능의 향상에 기여하지 못한 부분들은 제거된다. 출력변수의 용어집합 및 규칙에 대한 반복적 조절 과정이 완료된 후, 입력 소속함수들에 대한 조정이 제약조건을 가지고 수행되며, 진화연산에 의한 출력소속함수들에 대한 조정이 수행된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제21권2호
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• pp.99-110
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• 1989

원자로 지논 농도의 최적 제어는 Linear Quadratic Regulator Problem이다. 지논 농도와 아이오다인 농도는 측정할 수 없기 때문에 최적 제어를 수행하기 위해서는 측정할 수 없는 상태 변수를 예측하는 것이 필요하다. 본 연구에서 사용된 예측방법은 Luenberger Observer를 기초로 했다. 원자로 상태 방정식은 빠른 상태 방정식(중성자 속, 핵연료 및 냉각재 온도)과 느린 상태 방정식(아이오다인, 지논)의 상호작용에 의해 Stiffness 문제가 발생되는데 이러한 시스템을 "Singularly Perturbed System"이라 한다. Stiffness문제를 해결하기 위해서 원 시스템을 느린 시스템과 빠른 시스템의 두 개의 모드로 나누는 Singular Perturbation Method를 사용한다. 예측기Observer를 이용한 원 시스템의 제어기는 느린 시스템과 빠른 시스템에 대한 분리된 예측기와 제어기의 설계에 의해 결정되어진다. 특히 원자로 상태 방정식에서는 빠른 모드는 빨리 사라지게 되므로 단지 느린 시스템에 대해서만 예측기를 설계하면 된다. 컴퓨터시뮬레이션을 통한 시험 결과는 원자로의 지논 진동은 Singular Perturbation Method와 예측기를 이용해서 거의 정확하게 효과적으로 짧은 시간내에 제어할 수 있음을 알았다.수 있음을 알았다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.503-510
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• 2011

본 논문에서는 기설계된 풍력발전제어시스템의 최적화에 관한 연구로서, 특히 블레이드 피치제어기 및 발전기 토크 제어기의 제어 변수 튜닝 (Tuning) 기법을 제안하고자 한다. 일반적으로 제어기 설계는 간략화된 수학적 모델을 기반으로 이루어지고 실제 적용시 설계단계에서 고려하지 않았거나 수학적 표현이 불가능한 불확실성을 제어 시스템에 반영하기 위하여 반복적인 시험 단계가 필요하다. 본 논문에서는 풍력발전시스템 비선형 시뮬레이션 소프트웨어와 최적화 기법을 이용하여, 풍력발전기의 로터 회전 속도 변화, 발전기 출력 변동, 동력 전달축 비틀림 진동을 최소화하기 위한 제어기 튜닝 절차 및 결과를 제시하고자 한다. 제어기 기본 설계안과 최적화된 최종 설계안의 비교를 통하여 방법의 타당성을 예시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.2032-2038
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• 2007

시스템 전반을 제어하는 임베디드 콘트롤러는 임베디드 시스템에서 가장 중요한 부분이다. 최근에는 임베디드 콘트롤러에 SoC가 ASIC보다 많이 사용하려고 하지만 긴 재발 기간, 높은 가격으로 중 소형시스템의 적용부분에는 문제가 많다. 그래서 많은 회사들이 아직은 임베디드 프로세서와 기술을 이용하고 있다. 고해상도 잉크젯 마킹 시스템은 임베디드 콘트롤러를 가지는 프린팅 시스템으로 산업 현장의 많은 부분에 사용되고 있다. 그러나 인쇄 품질, 마킹 에러, 시스템 에러 등의 문제를 가지고 있다. 본 연구에서는 인쇄품질의 문제를 해결하기 위하여 IP를 설계 구현하였고, 시뮬레이션을 통하여 논리소자의 총 개수 및 타이밍에 대한 비교 분석하였다. 분석 결과 출력 신호들이 기준시간을 만족함을 알 수 있었으며, 구현한 IP를 고해상도 잉크젯 마킹시스템에 적용한 결과 양질의 출력 메세지를 얻을 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.11-19
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• 2021

본 논문은 충전식 배터리의 단점을 보완하여 급속 충전과 방전이 가능하고 높은 전력 효율 및 반영구적인 충·방전 사이클 수명의 특성을 갖는 수퍼커패시터를 보조 전력 저장장치로 사용하여 전력 관리 시스템에 결합한 프로토타입 플랫폼을 제안한다. 본 논문의 플랫폼을 위해 물리적인 환경 변화에 따른 태양광 패널에서의 공급 전력 차단 혹은 재개 상태를 마이크로컨트롤러에 연결된 인터럽트를 통해 감지할 수 있는 기법을 개발하였다. 연속적인 전원 공급이 보장되지 않는 컴퓨팅 환경에서 데이터의 유실을 방지하기 위해 전원 공급이 차단되는 경우 휘발성 메모리에 있는 프로그램 문맥 및 데이터를 비휘발성 메모리로 이전하는 낮은 수준의 시스템 소프트웨어를 마이크로컨트롤러에 구현하였다. 실험을 통해 슈퍼커패시터가 보조 전력 저장장치로서 일시적 전원 공급에 효과적으로 하는지를 검증하였으며 다양한 벤치마크를 통해 전원 상태 감지 및 휘발성 메모리에서 비휘발성 메모리로의 프로그램 문맥 및 데이터의 이전 기법이 낮은 오버헤드를 갖음을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권2호
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• pp.109-117
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• 2009

This paper presents a linear air bearing stage with compensated motion errors by active control of preloads generated by magnetic actuators with combination of permanent and electromagnets. A 1-axis linear stage motorized with a linear motor with 240mm of travel range is built for verifying this design concept and tested its performances. The three motions of the table are controlled with four magnetic actuators driven by current amplifiers and a DSP based digital controller. Three motion errors were measured combined method with laser interferometer and two-probe method with $0.085{\mu}m$ of repeatability for straightness error. The measured motion errors were modeled as functions of the stage position, and compensation were carried out with feedforward control because the characteristics of the motion control with magnetic actuators are linear and independent for each degree-of-freedoms. As the results, the errors were reduced from $1.09{\mu}m$ to $0.11{\mu}m$ for the vertical motion, from 9.42 sec to 0.18 sec for the pitch motion and from 2.42 sec to 0.18 sec for roll motion.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.227-243
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• 2005

본 논문에서는 지진하중을 받는 사장교에 납고무받침과 유압식 가력기를 결합한 복합제어 시스템을 적용하였다. 복합제어 시스템은 다중의 제어장치로 인해 제어성능의 향상을 기대할 수 있지만 추가적으로 사용되는 능동제어 장치로 인하여 전체 제어시스템의 강인성이 저하될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 복합제어 시스템의 강인성을 향상시키기 위해 기존의 LQG 알고리즘에 납고무받침의 응답에 따른 on-off 형태의 알고리즘을 결합하였다. 수치해석 결과 on-off 형태의 LQG 알고리즘을 사용한 복합제어 시스템은 납고무받침을 사용할 수동제어 시스템이나 유압식 가력기만을 사용한 능동제어 시스템과 비슷한 최대제어력이나 평균제어력을 사용하면서 제어성능이 향상되었으며, 기존의 성능에 초점을 둔 LQG 알고리즘만을 사용한 복합제어 시스템과 유사한 제어성능을 나타냈다. 또한 제안된 제어시스템은 구조물의 강성행렬에 교란이 있을 때 기존의 LQG 알고리즘만을 사용한 복합제어 시스템에 비해 강인성이 향상되었으며 교란된 시스템에 대해 불안정성을 보이지 않았다. 제안된 제어시스템은 설계지진뿐만 아니라 다른 입력지진에 대해서도 제어성능을 유지하였다. 따라서 On-Off 형태의 LQG 알고리즘을 사용한 복합제어 시스템은 불확실성이 많은 지진하중을 받는 사장교에 개선된 제어기법으로 제안될 수 있다.

• Advances in nano research
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• 제9권3호
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• pp.133-145
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• 2020

In this study, nonlinear vibrations and dynamic instabilities of a smart embedded micro shell conveying varied fluid flow and subjected to the combined electro-thermo-mechanical loadings are investigated. With the aim of designing new hydraulic sensors and actuators, the piezoelectric materials are employed for the body and the effects of applying electric field on the stability of the system as well as the induced voltage due to the dynamic behavior of the system are studied. The nonlocal piezoelasticity theory and the nonlinear cylindrical shell model in conjunction with the energy approach are utilized to mathematically modeling of the structure. The fluid flow is assumed to be isentropic, incompressible and fully develop, and for more generality of the problem both steady and time dependent flow regimes are considered. The mathematical modeling of fluid flow is also carried out based on a scalar potential function, time mean Navier-Stokes equations and the theory of slip boundary condition. Employing the modified Lagrange equations for open systems, the nonlinear coupled governing equations of motion are achieved and solved via the state space problem; forth order numerical integration and Bolotin's method. In the numerical results, a comprehensive discussion is made on the dynamical instabilities of the system (such as divergence, flutter and parametric resonance). We found that applying positive electric potential field will improve the stability of the system as an actuator or vibration amplitude controller in the micro electro mechanical systems.