• 전자공학회논문지CI
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• 제37권5호
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• pp.45-53
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• 2000

0.8㎛ 단일 폴리 CMOS 집적회로로 구현된 혼돈 뉴런의 동적 응답 특성을 분석하였다. 구현된 CMOS 혼돈 뉴런의 시그모이드 출력함수와 혼돈 발생회로 블록에 대한 일련의 수식 모델을 구하여 혼돈 뉴런의 동적 응답특성, 즉 뉴런 내부상태의 분기도 및 초기값 의존성을 보여주는 리아프노프 지수와 평균 발화율, 시간 및 주파수 응답 등 다양한 특성들을 수치해석적으로 분석하였다. 뿐만 아니라 4개의 시냅스를 지닌 2개의 혼돈 뉴런으로 이루어진 카오스 신경 회로망을 구성하여 시냅스 가중치에 따른 분기도 변화를 구하고 뉴럴 네트워크에서의 응용 가능성을 확인하였다. 한편 CMOS 집적회로로 구현된 혼돈 뉴런을 ±2.5V 전원, 10㎑의 클럭으로 구동시켜 단일 혼돈 뉴런 및 2개의 뉴런으로 이루어진 카오스 신경망에 대한 여러 동적 응답 특성을 측정하여 수치해석 결과와 비교, 분석하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권1호
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• pp.168-180
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• 2018

In order to achieve the high quality output voltage of single-phase voltage source inverters, in this paper an Adaptive Complementary Sliding Mode Control (ACSMC) is proposed. Firstly, the dynamics model of the single-phase inverter with lumped uncertainty including parameter variations and external disturbances is derived. Then, the conventional Sliding Mode Control (SMC) and Complementary Sliding Mode Control (CSMC) are introduced separately. However, when system parameters vary or external disturbance occurs, the controlling performance such as tracking error, response speed et al. always could not satisfy the requirements based on the SMC and CSMC methods. Consequently, an ACSMC is developed. The ACSMC is composed of a CSMC term, a compensating control term and a filter parameters estimator. The compensating control term is applied to compensate for the system uncertainties, the filter parameters estimator is used for on-line LC parameter estimation by the proposed adaptive law. The adaptive law is derived using the Lyapunov theorem to guarantee the closed-loop stability. In order to decrease the control system cost, an inductor current estimator is developed. Finally, the effectiveness of the proposed controller is validated through Matlab/Simulink and experiments on a prototype single-phase inverter test bed with a TMS320LF28335 DSP. The simulation and experimental results show that compared to the conventional SMC and CSMC, the proposed ACSMC control strategy achieves more excellent performance such as fast transient response, small steady-state error, and low total harmonic distortion no matter under load step change, nonlinear load with inductor parameter variation or external disturbance.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.411-419
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• 2005

본 논문에서는 계통연계형 태양광 발전시스템의 태양전지 전류 추정을 위한 슬라이딩 모드 관측기 설계 방법이 제시되었다. 태양전지 전류 추정 정보는 슬라이딩 모드 관측기에서 얻어지고, 기준전압을 갱신하기 위한 최대전력 추적기의 입력정보로 사용되어 진다. 계통연계형 인버터의 입력 커패시턴스 값은 규정치의 50[$\%$] 정도까지 바뀔 수 있으며, 선형 관측기는 파라미터 변화나 외란이 존재하는 조건에서는 정확한 상태값을 추정할 수 없다. 슬라이딩 모드 관측기의 구조는 간단하지만, 파라미터 변화나 외란에서도 슬라이딩 모드 관측기는 강인한 추종능력을 보여주고 있다. 본 논문에서는 등가 입력조건을 이용한 슬라이딩 모드 관측기를 설계하는 방법이 제시되고, 제시된 관측기의 수렴조건에 대해 서술하였다. 수학적인 모델링과 실험결과로서 제안한 방법의 타당성을 입증하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권5호
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• pp.1686-1693
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• 2014

In this paper, oil-paper samples composed of transformer windings were used to investigate the insulation degradation process subjected to partial discharge (PD), with artificial defects inside to simulate the PD induced insulation degradation. To determine appropriate test voltages, the breakdown time obtained through a group of accelerated electrical degradation tests under high voltages was firstly fitted by two-parameter Weibull model to acquire the average breakdown time, which was then applied to establish the inverse power law life model to choose advisable test voltages. During the electrical degradation process, PD signals were synchronously detected by an ultra-high frequency (UHF) sensor from inception to breakdown. For PD analysis, the whole degradation process was divided into ten stages, and chaos theory was introduced to analyze the variation of three chaotic parameters with the development of electrical degradation, namely the largest Lyapunov exponent, correlation dimension and Komogorov entropy of PD amplitude time series. It is shown that deterministic chaos of PD is confirmed during the oil-paper degradation process, and the obtained results provide a new effective tool for the diagnosis of degradation of oil-paper insulation subjected to PD.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제47권7호
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• pp.838-848
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• 2015

One of the most important operations in nuclear power plants is load following, in which an imbalance of axial power distribution induces xenon oscillations. These oscillations must be maintained within acceptable limits otherwise the nuclear power plant could become unstable. Therefore, bounded xenon oscillation is considered to be a constraint for the load following operation. In this paper, the design of a sliding mode control (SMC), which is a robust nonlinear controller, is presented.SMCis ameansto control pressurized water nuclear reactor (PWR) power for the load following operation problem in a way that ensures xenon oscillations are kept bounded within acceptable limits. The proposed controller uses constant axial offset (AO) strategy to ensure xenon oscillations remain bounded. The constant AO is a robust state constraint for the load following problem. The reactor core is simulated based on the two-point nuclear reactor model with a three delayed neutron groups. The stability analysis is given by means of the Lyapunov approach, thus the control system is guaranteed to be stable within a large range. The employed method is easy to implement in practical applications and moreover, the SMC exhibits the desired dynamic properties during the entire output-tracking process independent of perturbations. Simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed controller in terms of performance, robustness, and stability. Results show that the proposed controller for the load following operation is so effective that the xenon oscillations are kept bounded in the given region.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.630-635
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• 2018

본 논문에서는 시변 지연이 있는 선형 이산 시스템에 비구조화된 불확실성이 존재하는 경우에 대하여 시스템의 안정성을 다룬다. 고려된 시스템은 지연 없는 상태변수와 지연 상태 변수에 대한 시스템 행렬들은 시불변이나 지연시간이 구간범위에서 시변으로 변동하고, 크기에 대한 정보만을 얻을 수 있는 비구조화된 비선형 불확실성이 있는 시스템이다. 기존의 많은 결과들은 시변지연과 비구조화된 불확실성을 동시에 고려하지 못하고 한 가지 요소만 고려하여 연구되었다. 본 논문에서는 이 두 가지 요소를 모두 고려하여 새로운 안정조건을 도출하였고, 한 가지 요소만 고려한 기존 연구 결과와 비교하였다. 새로운 안정조건은 기존의 결과를 포함하는 매우 효과적인 수식으로 제안되며, 이는 복잡한 선형행렬부등식 혹은 리아프노프 방정식 등과 같은 복잡한 수치계산을 요구하지 않는 간단한 부등식이다. 수치예제를 통하여 제안된 안정조건이 기존의 결과들을 포함할 수 있음을 보이고 확장성과 효용성이 우수함을 확인한다.

• 대한건축학회논문집:계획계
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• 제35권7호
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• pp.119-126
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• 2019

The active living of the elderly leads to improve their lives and enhance social networks. In the view of the active living, the walkability is an essential factor for the elderly's daily life. To support the active living, making age-friendly environment is important. Considering that the elderly mainly carry out activities through walking, making the age-friendly walking environment is a preliminary action. The existing studies applied various methods such as surveys by experts. In spite of the benefits in theirs, there is still a limitation that current walkability measurement methods did not incorporate the actual elderly's walking activity. Thus, the purposes of this study is to measure the elderly's walking quantitatively using a wearable sensor, and to investigate the feasibility of comparing several walking environments based on the data collected from the actual elderly's walking. To do this, experiment was conducted in four types environments with 22 senior subjects. The walkability was measured by walking stability represented quantitatively as Maximum Lyapunov Exponent (MaxLE). Through the experiment results, it was confirmed that the stability of the elderly walking was different according to the walking environment, which also meant that bodily responses (walking stability) is highly related to walkability. The results will provide an opportunity for the continuous diagnosis of walking environments, thereby enhancing the active living of the elderly.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.102-107
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• 2021

본 논문에서는 입력 포화가 존재하는 다중 에이전트 시스템의 봉쇄제어 문제를 다룬다. 봉쇄제어의 목표는 추종 에이전트들을 리더 에이전트들에 의해 형성된 convex hull 안으로 몰아넣음으로써 군집 행동을 얻는 것이다. 본 논문에서는 일정한 속도로 움직이는 리더 에이전트들을 고려한다. 움직이는 리더들을 고려한 봉쇄 문제를 해결하기 위하여 PI기반의 분산제어 알고리즘을 제안한다. 다음으로 추종 에이전트들의 목표 위치로의 수렴성을 해석한다. 구체적으로 포화 비선형성을 고려하기 위하여 적분 형태의 리아프노프 함수를 적용한다. 그리고 Lasalle's Invariance Principle을 기반으로 임의의 상수 이득들에 대하여 오차 상태들의 점근적 수렴성을 보인다. 마지막으로 고정된 리더들과 일정한 속도로 움직이는 리더들을 고려한 시뮬레이션을 진행하여 이론적 결과를 검증하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.284-291
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• 2021

본 논문은 입력포화가 존재하는 다중 에이전트 시스템의 일치 문제를 연구한다. 일치 제어의 목표는 에이전트들이 정보교환을 통하여 그룹의 목표 상태로 일치되도록 함으로써 다중 에이전트 시스템의 군집 행동을 얻는 것이다. 본 논문에서는 입력포화가 존재하는 1차 역학에 의해 모델링된 에이전트 시스템들을 고려한다. 에이전트들의 전역적인 수렴성 보장을 위하여 에이전트들이 안정하다는 가정을 한다. 또한, 외란을 고려하여 일치를 달성하기 위한 PI(비례-적분) 기반의 이종 제어기법을 제안한다. 즉, 제안된 P제어기와 I제어기는 서로 다른 정보 네트워크로 구성된다. 다음으로 리아프노프 안정성 이론과 라살레 불변 법칙을 적용하여 일치를 달성하기 위한 P, I 제어기의 정보 네트워크 구성과 제어이득의 조건을 조사한다. 마지막으로 이론적 결과를 검증하기 위하여 시뮬레이션을 수행한다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.208-222
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• 2021

Managing with the presence of sea ice is the primary challenge in the operation of floating platforms in the Arctic region. It is widely accepted that offshore structures operating in Arctic conditions need station-keeping methods as well as ice management by icebreakers. Dynamic Positioning (DP) is one of the station-keeping methods that can provide mobility and flexibility in marine operations. The presence of sea ice generates complex external forces and moments acting on the vessel, which need to be counteracted by the DP system. In this paper, an icevaning control algorithm is proposed that enables Arctic offshore vessels to perform DP operations. The proposed icevaning control enables each vessel to be oriented toward the direction of the mean environmental force induced by ice drifting so as to improve the operational safety and reduce the overall thruster power consumption by having minimum external disturbances naturally. A mathematical model of an Arctic offshore vessel is summarized for the development of the new icevaning control algorithm. To determine the icevaning action of the Arctic offshore vessel without any measurements and estimation of ice conditions including ice drift, task and null space are defined in the vessel model, and the control law is formulated in the task space. A backstepping technique is utilized to handle the nonlinearity of the Arctic offshore vessel's dynamic model, and the Lyapunov stability theory is applied to guarantee the stability of the proposed icevaning control algorithm. Experiments are conducted in the ice tank of the Korea Research Institute of Ships and Ocean Engineering to demonstrate the feasibility of the proposed approach.