FA의 중요성이 증가함에 따라 AGV(Autonomous Guided Vehicle)의 역할 또한 중요시되고 있다. 본 논문은 인공 지능의 여러 방법론을 통합하여 하이브리드 형태의 제어기가 가질 수 있는 상호 보완적인 특징을 이용하고자 하며, 유전자 알고리즘에 의한 자기조직이 가능한 퍼지제어기로써 능동적이고 효과적인 AGV 제어기를 구성하고자 한다. 자기 조직이 가능한 퍼지 제어기는 구성하기 위하여 GA(Genetic Algorithm)를 사용하여 멤버십 함수와 제어 규칙을 최적에 근사하게 튜닝하였으며 제어 규칙의 자기 수정 또는 생성을 통하여 제어 성능을 향상시킨다.
기존의 공장 자동화용 통신 프로토콜로서 MAP 이 표준화되어 널리 사용되어 오고 있으나, 이는 중소기업에서 수용하기가 적합하지 않다. 따라서 Cell 레벨의 규약인 Mini-MAP 프로토콜에 기초한 산업용 네트워크를 정의하고 이에 따라 중소기업형 공장자동화 시스템을 구성하였다. 산업용 네트워크는 호스트 컴퓨터와 주스테이션, 부스테이션 등으로 이루어지며, 여기에서는 산업용 네트워크의 마스터 역할을 하는 주스테이션의 구조와 프로토콜 운영 절차 등을 설명하였다.
본 논문에서는 새로운 구조의 이중 대역 feedforward 선형 전력 증폭기(FFW LPA)의 설계 방법을 제안하였다. 현재까지 이중 대역 FFW LPA 설계의 기술적인 어려움은 단일 대역 FFW LPA에서 사용되는 신호 상쇄기를 이중 대역 동작으로 확장시키기가 쉽지 않았다는 점이다. 따라서 본 논문에서는 이중 대역 동일 군속도 지연 주 신호 상쇄기와 혼변조 왜곡 신호(Intermodulation Distortion: IMD) 상쇄기의 설계 방법, 그리고 이를 이용하여 단일 대역 FFW 기법을 확장한 이중 대역 FFW LPA의 설계 방법을 제안하였다. 제안하는 설계 방식의 효용성을 검증하기 위하여, 동작 대역의 중심 주파수를 기준으로 1.26 GHz 이격된 디지털 셀룰러 대역($f_0=880$ MHz)과 IMT-2000($f_0=2.14$ GHz) 대역 기지국용 이중 대역 feedforward 선형화 시스템을 구현하였다. 각 대역별로 CDMA IS-95A 4FA 신호와 WCDMA 4FA 신호를 인가하여 인접 채널 누설비(Adjacent Channel Leakage Ratio: ACLR)의 개선 정도를 측정한 결과, 디지털 셀룰러 대역에서 평균 출력 전력 41.5 dBm일 때 16.52 dB, IMT-2000 대역에서 평균 출력 전력 40 dBm일 때 18.59 dB의 개선 효과를 동시에 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 FA용 센서 중의 하나인 고주파 발진형 근접 센서 시스템을 CMOS를 이용하여 설계하였다. 금속 물체의 원근에 따라 발생되는 크기가 다른 두 정현파를 전파정류부와 평활회로부를 통하여 DC 전압으로 전환하여 정전류회로의 출력단에 전류를 흐르게 한다. 슈미트 트리거를 사용하여 전압 레벨의 노이즈를 제거한다. 이를 통하여 고주파 발진형 근접 센서 시스템이 소형, 경량화, 저 소비 전력의 이점을 갖도록 하였다.
국내의 조선업계는 생산성 향상을 위해 10여년전 부터 CAD/CAE/CAM 시스템을 한 선박 설계 및 생산 시스템의 전산화/자동화를 꾸준히 추진해 왔으며 최근에는 CIM(Computer Integrated Manufacturing)구축을 위한 노력을 경주하고 있다. 국외에서도 CIM을 구축하기 위한 노력이 계속적으로 지속되고 있는데, 한 예로서 일본의 Hitachi 조선소는 1993년 부터 PHI(Product model by Hitachi zosen)프로젝트를 통해 CIM을 CAE, CAD, CAM, 공장 자동화(FA), 생산계획/관리 및 경영관리 등의 요소로 구성되는 컴퓨터 지원에 의한 정보의 통합적 관리라는 개념으로 정의하고, 이들 각 구성요소를 network을 통해 유기적으로 연결하므로서 설계 및 생산에 관계되는 정보를 서로 교환하고 공유할 수 있도록 추진하고 있다. 이처럼 CIM을 실현하기 위해서는 서로 다른 시스템들간의 정보를 원활히 교환하고 공유할 수 있는 환경이 구축되어야 한다.
최근 직류 출력을 갖는 분산전원 시스템의 증가와 높은 에너지 변환효율을 갖는 직류(DC) 배전 시스템에 대한 관심이 증가하고 있다. 직류(DC) 배전을 빌딩에 적용하기 위해서는 계통연계형 AC/DC 컨버터가 필수적이다. 빌딩용 직류(DC)배전 시스템에서는 다양한 부하들이 상시 대용량의 AC/DC 컨버터에 연결되어 있기 때문에 컨버터의 기동시 과도상태를 최소화한 안정적인 DC전압 확보가 필수적이다. 본 논문에서는 외부 파라미터 변화나 외란에 대한 강인한 성능을 가지는 슬라이딩 모드 제어기를 사용하여 3상 AC/DC 컨버터의 초기 운전 시 발생할 수 있는 DC전압의 오버슈트 저감을 시뮬레이션에 의해 검증하였다.
석탄가스화 복합발전(IGCC) 시스템의 공정 시뮬레이션의 일환으로서 석탄가스용 복합발전 플랜트의 성능해석을 하였다. Texaco 가스화기와 저온가스 정제공정에서 생성된 가스를 연료로 하는 가스터빈/증기터빈/폐열회수보일러로 구성된 복합사이클발전시스템을 구성한 후, ASPEN(Advanced System for Process Engineering) Code를 이용하여 정상상태 성능해석을 수행하였다. 가스터빈 사이클(GE MS 7001FA)은 공기분리 공정과의 연계성(Integration)이 고려되었고, 증기사이클은 가스화공정과 가스정제 공정과의 연계성(Integration)을 고려하여 구성하였다. 공정해석결과 가스터빈출력(MWe)은 천연가스를 사용하는 경우에 비하여 동일 입열량(연소기 입구기준)기준으로 약 20%의 증가를 가져왔다. 본 연구의 결과를 Bechtel Canada Inc.에서 Nova Scotia 발전소를 대상으로 1991년에 수행한 연구결과와 비교하였을때 잘 일치하였으며, 이를 통하여 본 연구에서 사용된 해석방법이 상용화 공정의 시뮬레이션에 적정하게 이용될 수 있음을 확인하였다.
수처리 계측제어 시스템에서 네트워크의 재난대비나 유선망에 대한 백업개념 등으로 Ad-hoc 통신망 구축시 각 노드간의 송수신 데이터에 대한 높은 수준의 신뢰성과 보안성이 확보 되어야 한다. 이에 대해 일정 규모의 시설물이 집중된 폐쇄적 수처리 시설물의 FA망에 대한 Ad-hoc 통신망 구축시 일반적인 통신 프로토콜을 적용하기 보다는 사회기반 공공 설비인 수처리 시스템의 특성과 고정밀 산업플랜트와 같은 시간제약성을 고려하여, ZRP를 이용한 H-ARQ와 공정제어 명령 통신 프레임의 OTP를 활용한 별도의 특정 프로토콜을 적용함으로써 시설물 운영의 신뢰성과 보안성을 확보하고자 한다.
오늘날 제어시스템들은 자동화가 요구되는 분야가 날로 광범위해지고 기능도 전문화됨에 따라서 제어 시스템 통합을 단순화할 수 있는 개방형 시스템이 등장하고 있다. 본 연구에서는 제어시스템의 개방화, 즉 HMI, 제어기, 그리고 제어 통신망의 이더넷 도입 경향에 따라 HMI는 제어용 언어 SFC와 Visual C++, OS는 소프트 실시간을 보증하고 네트워킹에서 가장 안정적인 Window NT, 제어기는 펜티엄 PC, 통신망은 산업용 이더넷을 이용한 개방형 제어시스템(OCS)을 설계하고 구현한다. OCS는 FA과 PA에서 많이 이용되고 있는 레벨제어 시스템과 온도제어 시스템으로 구성되며, 제안된 제어구조의 유효성을 나타내기 위하여 제어알고리즘과 실험적 결과를 제시한다.
본 논문은 SDR(Software Defined Radio) 기술을 기반으로 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식의 이동전화 시스템과 같은 다중 채널 처리 시스템에서 특정 FA(frequency Assignment)만을 여파하여 처리하는 다양한 응용에 적용될 수 있는 디지털 필터 기법을 제안한다. 이 기법은 마이크로 프로세서를 이용하여 사용자가 선택하는 특정 시스템 정보에 따라 소프트웨어적으로 필터 계수(Filter Coefficients)를 재설계하여 한 개의 디지털 FIR(Finite Impulse Response) 대역통과 필터(BPF: Band Pass Filter)를 재구성함으로써 여러 개의 대역통과 필터를 갖는 효과를 얻는다. 본 논문에서 제안하는 기법을 적용하여 다중채널 신호 발생기를 구현하고, 동일한 하드웨어 상에서 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템 혹은 CDMA 시스템으로 재구성하는 시험을 통하여 본 알고리즘의 구현 가능성을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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