• Journal of Power Electronics
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• 제16권4호
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• pp.1324-1335
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• 2016

This article explores the speed regulation problem of permanent magnet synchronous motor (PMSM) systems subjected to unknown time-varying disturbances. A continuous sliding mode control (CSMC) technique is introduced for the speed loop to enhance the robustness of PMSM systems and eliminate the chattering phenomenon caused by high-frequency switch function in the conventional control law. However, the high control gain of the CSMC law in the presence of strong disturbances leads to large steady-state speed fluctuations for PMSM systems. In many application fields, PMSM systems are affected by time-varying disturbances instead of constant disturbances. For example, electric bicycles are usually affected by changing environmental disturbances, including wind speeds, road conditions, etc. These disturbances may be in the form of constant, ramp, and parabolic disturbances. Hence, a generalized proportional integral (GPI) observer is employed to estimate these types of disturbances. Then, the disturbance estimation method and the aforementioned CSMC method are combined to establish a composite sliding mode control method called the CSMC+GPI method for the speed loop of PMSM systems. Contrary to the conventional sliding mode control technique, the proposed method completely eliminates the chattering phenomenon caused by the switching function in the conventional control law. Moreover, a small control gain for the CSMC+GPI method is chosen by feed-forwarding estimated values to the speed controller. Hence, the steady-state speed fluctuations are small. The effectiveness of the proposed control scheme is verified by simulation and experimental result.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권5호
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• pp.563-569
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• 2015

A chemical reaction occurring in CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) is significantly affected by the concentration, temperature, pressure, and reacting time of materials, and thus it has strong nonlinear and time-varying characteristics. Also, when an existing linear PID controller with fixed gain is used, the performance could deteriorate or could be unstable if the system parameters change due to the change in the operating point of CSTR. In this study, a technique for the design of a fuzzy PD plus I controller was proposed for the temperature control of a CSTR process. In the fuzzy PD plus I controller, a linear integral controller was added to a fuzzy PD controller in parallel, and the steady-state performance could be improved based on this. For the fuzzy membership function, a Gaussian type was used; for the fuzzy inference, the Max-Min method of Mamdani was used; and for the defuzzification, the center of gravity method was used. In addition, the saturation state of the actuator was also considered during controller design. The validity of the proposed method was examined by comparing the set-point tracking performance and the robustness to the parameter change with those of an adaptive controller and a nonlinear proportional-integral-differential controller.

• 한국항만경제학회지
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• 제33권4호
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• pp.17-36
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• 2017

현재 경제 상황에서 세계 해운산업의 중요성은 매우 강조되고 있다. 최근 세계 경제 위기로 인해 전체 산업은 공급과 수요 측면에서 어려움에 직면에 하였으며 저효율 및 저수익 상황이라는 사실은 모든 이해 관계자들에게 불안감을 안겨주었다. 따라서 본 연구에서는 해운산업의 이해 관계자에게 세계 주요 해운회사의 재무성과를 자세히 살펴볼 수 있도록 주요 해운회사의 재무성과를 클러스터로 분류하였다. Fuzzy-C Means 기법을 활용하였으며 Levene 테스트와 ANOVA 테스트를 통하여 클러스터링 결과의 견고성을 평가하였다. 그 결과 유동성, 지급 여력 및 수익성이 분류 상 중요한 기준 되는 것으로 도출되었으며 이러한 결과는 선별 된 운송 회사의 경쟁력 수준을 제시하고 있으며 클러스터에 속한 기업은 동일한 특성을 갖고 있으므로 클러스터 내 한기업 특성을 파악하면 나머지 기업의 특성도 파악할 수 있어서 투자 결정함에 있어서 중요한 판단 기준으로 활용할 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.861-869
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• 2003

멀티미디어 네트워크 시스템의 급속 성장으로 불법적인 복제가 되어진 디지털 콘텐츠가 많이 만들어지고 있다. 디지털 콘텐츠 중 영상정보에 대한 저작권 보호를 위해 워터마크 기법이 사용되어진다. 저작권보호는 영상의 불법복제의 인식이나 소유권 인증을 포함한다. 본 논문에서는 웨이블릿 영역에서 HVS(human visual system) 특성 및 적응 스케일 계수를 이 용한 이진영상을 워터마크신호로 사용하는 워터마킹 알고리듬을 제안하였다. 원 영상을 3-Level로 웨이블릿 변환을 하여, 기저대역 및 고주파 부대역에 워터마크 정보를 삽입하였다. 저주파에 해당하는 기저대역은 견고성을 고려한 것이고, 고주파 부대역은 인간 시각 시스템과 비가시성을 고려한 것이다. 워터마크 신호에 해당하는 이진 영상은 소유권 보호를 위하여 HVS 및 랜덤치환 기법을 사용하였다. 제안한 워터마킹 방법을 여러 가지 공격에 대한 실험을 한 결과로 비가시성 및 견고성에서 우수함을 확인 할 수 있었다.

• 인지과학
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• 제19권2호
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• pp.107-123
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• 2008

대화 시스템에 관한 기존 연구는 실용시스템을 위한 연구와 대화 현상 이해에 중심을 둔 연구로 나눌 수 있다. 전자는 실제 환경에서 강인한 성능을 유지하는 것에 초점을 두고 있다. 하지만 매우 제한적인 상황에서만 성능을 보장할 수 있으며 다양한 형태의 대화를 적용하기 어렵다. 후자의 연구에서는 대표적으로 계획기반 모델(plan-based model)이 제안되었는데, 이 모델은 복잡한 대화 구조를 모델링(modeling)할 수 있으며, 다양한 현상에서의 사용자 목적 추론이 가능하다. 하지만 계획기반 모델은 초기 설계가 어렵고 실용적인 대화 시스템 구축에 있어서 시스템 응답을 생성하기 위한 상호작용 모델로의 확장이 매우 어렵기 때문에 실용시스템으로의 적용이 쉽지 않다. 본 연구는 이러한 계획기반 모델의 단점을 보완하고 실용적인 대화 시스템을 구축하기 위하여, 시스템 응답을 위한 확인 대화 전략과 담화스택(discourse stack)을 계획기반 대화 모델에 적용함으로써 효율적인 응답을 생성할 수 있는 새로운 기법을 제안한다.

• Earthquakes and Structures
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• 제10권6호
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• pp.1253-1272
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• 2016

For a nonlinear control system, there are many uncertainties, such as the structural model, controlled parameters and external loads. Although the significant progress has been achieved on the robust control of nonlinear systems through some researches on this issue, there are still some limitations, for instance, the complicated solving process, weak conservatism of system, involuted structures and high order of controllers. In this study, the computational structural mechanics and optimal control theory are adopted to address above problems. The induced norm is the eigenvalue problem in structural mechanics, i.e., the elastic stable Euler critical force or eigenfrequency of structural system. The segment mixed energy is introduced with a precise integration and an extended Wittrick-Williams (W-W) induced norm calculation method. This is then incorporated in the market-based control (MBC) theory and combined with the force analogy method (FAM) to solve the MBC robust strategy (R-MBC) of nonlinear systems. Finally, a single-degree-of-freedom (SDOF) system and a 9-stories steel frame structure are analyzed. The results are compared with those calculated by the $H{\infty}$-robust (R-$H{\infty}$) algorithm, and show the induced norm leads to the infinite control output as soon as it reaches the critical value. The R-MBC strategy has a better control effect than the R-$H{\infty}$ algorithm and has the advantage of strong strain capacity and short online computation time. Thus, it can be applied to large complex structures.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제11권4호
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• pp.262-271
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• 2011

In this work, we present a unified analytical surface potential model, valid for both PD and FD SOI MOSFETs. Our model is based on a simplified one dimensional and purely analytical approach, and builds upon an existing model, proposed by Yu et al. [4], which is one of the most recent compact analytical surface potential models for SOI MOSFETs available in the literature, to improve its accuracy and remove its inconsistencies, thereby adding to its robustness. The model given by Yu et al. [4] fails entirely in modeling the variation of the front surface potential with respect to the changes in the substrate voltage, which has been corrected in our modified model. Also, [4] produces self-inconsistent results due to misinterpretation of the operating mode of an SOI device. The source of this error has been traced in our work and a criterion has been postulated so as to avoid any such error in future. Additionally, a completely new expression relating the front and back surface potentials of an FD SOI film has been proposed in our model, which unlike other models in the literature, takes into account for the first time in analytical one dimensional modeling of SOI MOSFETs, the contribution of the increasing inversion charge concentration in the silicon film, with increasing gate voltage, in the strong inversion region. With this refinement, the maximum percent error of our model in the prediction of the back surface potential of the SOI film amounts to only 3.8% as compared to an error of about 10% produced by the model of Yu et al. [4], both with respect to MEDICI simulation results.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.89-98
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• 2017

외바퀴 로봇 제어에 있어 필수적인 균형 안정화 제어를 위해 제어 모멘트 자이로스코프(CMG)를 이용할 수 있다. 단일 짐벌 CMG는 단순한 구조를 가지면서 외란에 대해 강력한 복원 토크를 로봇에게 전달할 수 있다. 그러나 CMG는 복원 토크 외에 원치 않는 방향의 토크도 발생시킨다. 원치 않는 방향 토크는 회전 자유도가 높은 외바퀴 로봇 시스템에서 불안정성 문제를 야기한다. 본 논문에서는 원치 않는 방향 토크를 제거하기 위해 CMG 가위쌍을 이용한 외바퀴 이동 로봇 제어 시스템을 제시한다. 외바퀴 로봇 동역학식에 있어서의 모델 오차에 강인한 특성을 갖는 LQR 제어 알고리즘을 설계하였다. 3D 비선형 동역학 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 CMG 가위쌍과 LQR 제어 알고리즘을 갖는 외바퀴 로봇 제어 시스템을 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.53-61
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• 2006

본 논문은 유도전동기 드라이브의 고성능 제어를 위한 적응 퍼지-뉴로 제어기를 제시한다. 이 알고리즘의 설계는 퍼지제어와 신경회로망을 사용하는 퍼지-신경회로망 제어기에 기초한다. 적응 퍼지-뉴로 제어기는 신경회로망의 학습패턴과 같은 퍼지 룰을 사용하고 또한 지령값과 실제값 사이의 오차를 최소화하기 위하여 신경회로망의 뉴런사이의 하중을 역전파 알고리즘 방법을 사용하여 조절한다. 적응 기준 모델 설계는 기준모델의 출력과 전동기 속도 사이의 오차와 오차 변화분을 기초로 한 퍼지 로직에 의하여 실행되는 적응 메카니즘을 제시한다. 적응 퍼지-뉴로 제어기의 제어 성능은 다양한 동작 상태에 대한 분석으로 평가한다. 제안한 제어시스템의 실험 결과는 고성능과 파리미터 변동과 정상상태 정확성, 순시응답의 강인성을 가진다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.1073-1080
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• 2011

본 논문은 가상 광학 이론에 기반한 멀티미디어 정보를 보호하는 새로운 워터마킹 방법을 제안한다. 멀티미디어 데이터 보안을 위해 파동의 회절 현상을 설명하는 프레넬 변환을 이용하며, 원 영상과 삽입될 워터마크 영상을 가우시안 랜덤 벡터로 구성하기 위해 랜덤 위상 함수를 적용한다. 워터마크 영상의 프레넬 변환으로 얻은 허수부와 실수부를 분리하여 허수부는 원 영상에 인코딩 키로 삽입하여 워터마크를 감지할 수 없도록 하며, 실수부는 디코딩 키로 워터마킹된 영상으로부터 워터마크를 검출하기 위해 사용한다. 제안하는 디지털 워터마킹 방법은 워터마크가 성공적으로 삽입되고 복원될 수 있으며, 신호처리 연산 및 기학학적 변환에 강인하고, 절단 공격에도 강한 복원력을 증명한다. 실험의 성능 평가를 위해 PSNR을 사용하였으며, 실험 결과는 제안하는 방법의 유효성을 보여준다.