• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.10 no.3
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• pp.205-215
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• 2004

The characteristic ratio assignment (CRA) method〔1〕 is new polynomial approach which allows to directly address the transient responses such as overshoot and speed of response time in time domain specifications. The method is based on the relationships between time response and characteristic ratios($\alpha_i$ ) and generalized time constant (T), which are defined in terms of coefficients of characteristic polynomial. However, even though the CRA can apply to developing a linear controller that meets good transient responses, there are still some fundamental questions to be explored. For the purpose of this, we have analyzed several sensitivities of a linear system with respect to the changes of coefficients itself and $\alpha_i$ of denominator polynomial. They are (i) the unnormalized root sensitivity : to determine how the poles change as $\alpha_i$ changes, and (ii) the function sensitivity to determine the sensitivity of step response to the change of o, and to analyze the sensitivity of frequency response as o, changes. As an other important result, it is shown that, under any fixed T and coefficient of the lowest order of s in denominator, the step response is dominantly affected merely by $\alpha_1, alpha_2 and alpha_3$ regardless of the order of denominator higher than 4. This means that the rest of the$\alpha_i$ s have little effect on the step response. These results provide some useful insight and background theory when we select $\alpha_i$ and T to compose a reference model, and in particular when we design a low order controllers such as PID controller.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.10a
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• pp.475-478
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• 2004

In this paper, a magnet-type automatic pipe cutting machine that binds itself to the surface of the pipe using magnetic force and executes unmanned cutting process is proposed. During pipe cutting process when the machine moves around the pipe laid vertical to the gravitational field, the gravity acting on the pipe cutting machine widely varies as the position of the machine varies. That is, with same driving force from the driving motor the cutting machine moves faster when it climbs down the surface of the pipe and moves slower when it climbs up to the top of the pipe. To maintain a constant velocity of the pipe cutting machine and improve the cutting quality, the authors adopted a conventional PID controller with a feedforward effort designed based on the encoder measurement of the driving motor. It is, however, impossible for the encoder at the motor to measure the absolute position and consequently the absolute velocity of the cutting machine in the case where the slip between the surface of the pipe and wheel of the cutting machine is not negligible. As an attempt to obtain a better estimation of the absolution angular position/velocity of the machine the authors proposes the use of the MEMS-type accelerometer which can measure static acceleration as well as dynamic acceleration. The estimated angular velocity of the cutting machine using the MEMS-type accelerometer measurement is experimentally obtained and it indicates the significant slipping of the machine during the cutting process.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.19 no.1
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• pp.60-70
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• 1995

In the field of marine transportation the energy saving is one of the most important factors for profit. In order to reduce the fuel oil consumption the ship's propulsion efficiency must be increased as much as possible. The propulsion efficiency depends upon a combination of an engine and a propeller. The propeller has better efficiency as lower rotational speed. This situation led the engine manufacturers to design the engine that has lower speed, longer stroke and a small number of cylinders. Consequently the variation of rotational torque became larger than before because of the longer delay-time in the fuel oil injection process and an increased output per cylinder. As this new trends the conventional mechanical-hydrualic governors for engine speed control have been replaced by digital speed controllers which adopted the PID control or the optimal control algorithm. But these control algorithms have not enough robustness to suppress the variation of the delay-time and the parameter pertubation. In this paper we consider the delay-time and the perturbation of engine parameters as the modeling uncetainties. Next we design the controller which has zero offset in steady state engine speed, based on the two-degree-of-freedom control theory and $\mu$-synthesis. Thd validity of the controller is investigated through the response simulation. We use a personal computer and an analog computer as the digital controller and the engine (plant) part respectively. And, we certify that the designed controller maintains its performance even though the engine parameters may vary.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.161-161
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• 2017

스마트 시설환경의 제어 요소는 난방기, 창 개폐, 수분/양액 밸브 개폐, 환풍기, 제습기 등 직접적으로 시설환경의 조절에 관여하는 인자와 정보 교환을 위한 통신, 사용자 인터페이스 등 간접적으로 제어에 관련된 요소들이 복합적으로 존재한다. PID 제어와 같이 하는 수학적 논리를 바탕으로 한 제어와 전문 관리자의 지식을 기반으로 한 비선형 학습 모델에 의한 제어 등이 공존할 수 있다. 이러한 다양한 요소들을 복합적으로 연동시키기 위해선 기존의 시퀀스 기반 제어 방식에는 한계가 있을 수 있다. 관행의 방식과 같이 시계열 상에서 획득한 충분한 데이터를 이용하여 제어의 양과 시점을 결정하는 방식은 예외 상황에 충분히 대처하기 어려운 단점이 있을 수 있다. 이러한 예외 상황은 자연적인 조건의 변화에 따라 불가피하게 발생하는 경우와 시스템의 오류에 기인하는 경우로 나뉠 수 있다. 본 연구에서는 실시간으로 변하는 시설환경 내의 다양한 환경요소를 실시간으로 분석하고 상응하는 제어를 수행하여 수학적이며 예측 가능한 논리에 의해 준비된 제어시스템을 보완할 방법을 연구하였다. 과거의 고성능 컴퓨팅(HPC; High Performance Computing)은 다수의 컴퓨터를 고속 네트워크로 연동하여 집적적으로 연산능력을 향상시킨 기술로 비용과 규모의 측면에서 많은 투자를 필요로 하는 첨단 고급 기술이었다. 핸드폰과 모바일 장비의 발달로 인해 소형 마이크로프로세서가 발달하여 근래 2 Ghz의 클럭 속도에 이르는 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)가 등장하기도 하였다. 상대적으로 낮은 성능에도 불구하고 저전력 소모와 플랫폼의 소형화를 장점으로 한 AP를 시설환경의 실시간 제어에 응용하기 위한 방안을 연구하였다. CPU의 클럭, 메모리의 양, 코어의 수량을 다음과 같이 달리한 3가지 시스템을 비교하여 AP를 이용한 마이크로 클러스터링 기술의 성능을 비교하였다.1) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 1GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 2) 2.0 Ghz, 4 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 32Bit Linux(ARMv71). 3) 1.5 Ghz, 8 Processors, 32 Cores, 2GByte/Processor, 64Bit Linux(Arch64). 병렬 컴퓨팅을 위한 개발 라이브러리로 MPICH(www.mpich.org)와 Open-MP(www.openmp.org)를 이용하였다. 2,500,000,000에 이르는 정수 중 소수를 구하는 연산에 소요된 시간은 1)17초, 2)13초, 3)3초 이었으며, $12800{\times}12800$ 크기의 행렬에 대한 2차원 FFT 연산 소요시간은 각각 1)10초, 2)8초, 3)2초 이었다. 3번 경우는 클럭속도가 3Gh에 이르는 상용 데스크탑의 연산 속도보다 빠르다고 평가할 수 있다. 라이브러리의 따른 결과는 근사적으로 동일하였다. 선행 연구에서 획득한 3차원 계측 데이터를 1초 단위로 3차원 선형 보간법을 수행한 경우 코어의 수를 4개 이하로 한 경우 근소한 차이로 동일한 결과를 보였으나, 코어의 수를 8개 이상으로 한 경우 앞선 결과와 유사한 경향을 보였다. 현장 보급 가능성, 구축비용 및 전력 소모 등을 종합적으로 고려한 AP 활용 마이크로 클러스터링 기술을 지속적으로 연구할 것이다.

• Plant Journal
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• v.9 no.2
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• pp.42-45
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• 2013

The worldwide issue of greenhouse gas reduction has recently drawn great attention to carbon capture and storage(CCS). In this study, we developed a 10,000 ton/year pilot injection plant for geological storage of carbon dioxide. Major components of the pilot plant include a pressure pump, a booster pump, and an inline heater to bring liquid carbon dioxide into its supercritical state. The test results show that the pilot plant readily achieves the injection pressure and temperature, showing satisfactory control performance. The overall power consumption is 2,000 ~ 2,500 W, more than 75% of which consumed by the pressure pump. This study will facilitate varied research on greenhouse gas reduction as the only domestically developed system for geological injection.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.20 no.11
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• pp.2162-2166
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• 2016

This paper describes the implementation of AUSV system for sonar image acquisition to survey the seabed. The system is controlled by Feed Forward PID algorithm on the vessel for bearing of the thrusters composed of motion sensor and DGPS which calculates the differences between the current location and the destination location for longitude and latitude based on GPS coordinates. As experimental results, the bearing control performance is good that the error distance from the destination positions are under 6m in total survey track of 1km. And the sonar image deviation of a object is under 12 pixels from the manned survey method, which the comparison with the total image quality is almost the same as the manned survey one. Thus the proposed AUSV system is a new method of system can be utilized at the limited survey areas as the surveyor should not be able to approach on sea surface by onboard vessel.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.34 no.5
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• pp.315-324
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• 2009

Various types of vibration are transmitted to operators of agricultural tractors while working in the field. Most harmful vibration to human body is ride vibrations with low frequency ranging from 1 to 10 Hz, caused by rough terrain. These ride vibration has vertical and rotational components. This study was conducted to develop an active seat suspension system with two degrees of freedoms, enabling effectively reduce vibrations in vertical and pitch motions. Therefore, a mechanism for the active seat suspension was developed, and an electro-hydraulic servo system and a controller to drive the active seat suspension system were also developed in this study. A simulation model was developed to evaluate how the active seat suspension system effectively reduce the vibrations transmitted to the base of seat. Active seat suspension was optimized to enhance the performance using the developed simulation model. The performance of the seat suspension system was evaluated according to the test codes described in EEC78/764 in order to investigate the feasibility of application to agricultural tractors. The result showed that the developed active seat suspension system could reduce the magnitude of vertical vibration up to 80% for the input vibrations according to the test codes described in EEC78/764. The system could reduce the rotational displacement of ${\pm}\;2.5$ degrees up to 50% for the pitch vibration on the average in the frequency range of 1 to 2 Hz.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 1986.10a
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• pp.607-612
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• 1986

최근 테니스의 저변인구가 크게 증가함에 따라 테니스 라켓의 제작기술도 상당한 수준에 이르렀고 설계제작의 자동화에 의해서 양질의 제품이 시판되고 있다. 그러나 라켓에 볼이 임팩트될때 생기는 진동으로 야기되는 테니스 엘보우 등, 해결해야 할 문제들이 아직도 남아 있다. 이와같이 테니스 라켓의 정적인 강도 뿐만아니라 동적인 특성도 중요한 관심의 대상이 되어감에 따라 볼 컨트롤을 용이하게 한다거나, 안정타점영역(Sweet Spot)의 확장과 그립부의 진동등에 의해서 발생하는 엘보우 현상을 방지하기 위해 여러가지 연구가 수행되어 왔다. 특히, 다차원 스펙트럼해석 및 모우드 해석법에의해 그립부에 미치는 진동원의 동정과 라켓의 동적거동에 대해서 연구되었고, 라켓의 재질변경과 그립부의 구조변경에 의한 안정타점영역에 영향을 미치는 모우드 파라미터(Modal Parameter)의 추정에 관한 연구도 수행되었다. 이러한 연구들은 결국 안정타점영역을 확장시키거나 테니스 엘보우를 방지하기 위한 것으로서 이러한 목적을 달성하기위해 테니스 라켓의 진동 모우드에 관계되는 파라미터들을 찾아서 그 모우드 파라미터의 변화에 따르느 진동 모우드의 거동에 대해서 연구할 필요가 있다. 본 논문에서는 실험적인 모우드 해석법을 실제 테니스 라켓에 적용하여 모우드 파라미터들을 구한 다음 그 파라미터의 변화에 따르는 안정타점영역의 변화를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 예측하였다. 또한 안정타점영역을 넓히고 라켓의 동특성을 개선시킬 수 있는 모우드 파라미터를 찾아서 테니스 라켓의 설계, 제작 단계에 정보를 제공하는 CAD(Computer Aided Design)에 좋은 자료를 얻고자 한다. 있으나 파도에 의한 영향이 가장 크므로 본 논문에서는 파도에 의한 영향만을 고려하였다. 파도는 쌍동선에 외란으로 작용하며 측정할 수 없는 양이므로 PID, LQ 제어에서는 제어모델에 포함되지 않지만 LQG 제어에서는 제어모델에 포함된다. LQG 제어의 경우 제어모델에 파도를 백색잡음으로 가정하고 제어기를 구성한 것 (LQG1)과 2차의 쉐이핑필터(shaping filter)를 사용하여 구성한 것(LQG2)으로 나누었다.져 한다.) 식도 이물에 의한, 또는 식도경술에 의한 합병증이 초래한 경우는 식도점막열상 1례 (1.8 %), 식도 천공 1례 (1.8 %) 였으며, 기도이물에 의한, 또는 기관지경술에 의한 합병증이 초래한 경우는 무기폐 2례 (11.1 %), 폐렴 3례 (16.7 %)로 나타났다.5예에서 소실되었다. 5 ) 청각심리검사 (Psychoacoustic evaluation)에서 폴립은 술전에 Grade 1∼2의 사성이 있었던 11예중 술후 10예에서 Grade 0로 되었으며 Grade 1∼2의 사성이 있었던 3예의 결절에서도 모두 Grade 0로 정상화되었다.>치를 측정한 결과 투여전과 차이가 없었다. 7) 이상의 결과로 볼때 Cis-platinum 사용으로 인한 이중독증은 신장기능이 정상일때는 충분한 hydration으로써 예방이 가능하며 동시에 금기로 알려져왔던 감음성난청이 있는 두경부악성종양환자에서도 세심한 주의하에 적절히 사용한다면 좋은 결과를 얻을 수 있을 것으로 사려된다.은 결과를 얻었기에 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다. 1) 이관폐쇄술후 18시간에 최초로 삼출액이 확인되었으며 그 이후는 전실험군에서 삼출성중이염이 유발되다. 2

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.19 no.12
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• pp.187-196
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• 2014

In this paper, Minimize driving energy for operation within a defined distance yeokgan fixed time-resolved and determine the nature of the train is traveling, and to model mathematically. Urban rail car cruise in general by the PID controller is used instead of automatically tracking a target value while traveling in energy consumption to be minimized by using optimal control model railroad charyangreul was designed under real operating conditions the same. The actual track conditions apply to the minimum value or a separate listing of cars around the track facility without a driving energy of the automatic operation and to reduce the driving energy. Therefore, actual route chosen straight line 8 / gradient segment / curve for the measured data analysis, such as sections within the city-minute drive each section and presented how the trains to save energy, depending on the pattern of the train station in the region.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.5
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• pp.558-564
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• 2009

POF(Polymer optical fiber) offers advantages of lighter, inexpensive, and easier to use over GOF(glass optical fiber). Its higher transmission loss and low bandwidth, however, make it suitable only for short distance networking such as LAN. The polymer materials and its synthesis technology of low transmission loss and the broader application for flexible POF are the two of many critical areas to be investigated more. In the current study, low-noise POF modules are developed and optimized with a low noise amplifier and low cost LED of 650 nm. In order to demonstrate the dynamic characteristics of the POF module for optical communication and sensing, we have built an image transfer module, optical transmission speed measurement module, optical transceiver for RS-232, and sound-transfer module, and the signal characteristics of them are evaluated. It is found that the module can be readily used for a quick and simple measurement of optical transfer speed. With help of analog amplifier, LED, and PD, sound and image transfers through a maximum 60 m optical waveguide have been confirmed. Real-time data transfer was also demonstrated in PID control, which is thought to be valuable to industrial plant design and control.