비선형 시스템을 위한 직접 뉴로 자기동조 제어기 설계

조원철(Won Chul Cho),이인수(In-Soo Lee) 한국정보기술학회 2014 Proceedings of KIIT Conference Vol.2014 No.5

본 논문에서는 고차 비선형 시스템에 적응할 수 있는 신경회로망을 이용한 직접 자기동조 제어기를 제안한다. 제어기에 적용되는 플랜트는 잡음 시간지연이 존재하며 파라미터가 변하는 고차 비선형 시스템이다 비선형 시스템은 선형부분과 비선형부분으로 분리한 형태로 구성되며 제어기는 외부환경 변화에 적응할 수 있는 자기동조 제어기이며 설계 다항식 계수의 값은 확률근사법인 Robbins-Monro 알고리듬을 이용하여 자동 조정하였다. 선형부분의 제어기 파라미터는 순환최소자승법으로 직접 추정하고 비선형 부분의 파라미터는 신경회로망으로 추정한다. 그리고 각 부분에서 추정한 파라미터를 합한 후 일반화 자기동조 제어기의 제어법칙에 적용한다. 제어 알고리듬의 타당성을 확인하기 위해 시간 지연이 있고 일정한 시간이 경과한 후 시스템의 파라미터가 변하는 고차 비선형 시스템에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다. This paper presents a direct nonlinear self-tuning controller using neural network which adapts to the changing parameters of the high order nonlinear system with noises and time delays. The nonlinear system is divided linear part and nonlinear part. The controller are used the self-tuning controller that can adapt to changes in the environment. The self-tuning control effect is achieved through the RLS as well as through the Robbins-Monro algorithm at the stage of optimizing a design weighting polynomial parameters. The linear controller parameters are obtained by the recursive least square. And the nonlinear controller parameters are achieved the through the Back-propagation neural network. In order to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm, the computer simulation results are presented to adapt the nonlinear high order system with noises and time delays and with changed system parameter after a constant time. The proposed nonlinear self-tuning method using neural network is effective compared with the conventional direct adaptive controller using neural network.

파랑 차단 성능 향상을 위한 다열 잠제 사이의 최적 간격에 대한 연구

조원철(WON-CHUL CHO) 한국해양공학회 2006 韓國海洋工學會誌 Vol.20 No.6

Numerical analysis is performed on the wave transmission coefficient of various crown widths of the double-submerged breakwater and the triple-submerged breakwater, varying the distance between submerged breakwaters. The finite element method is used, and the fluid motion is considered as linearized two-dimensional potential flow. In case of the double- and triple-submerged breakwaters, as the width of submerged breakwater increases, the minimum wave transmission coefficient decreases and the wave period at which the minimum wave transmission coefficient occurs moves to a longer wave period the distance between submerged breakwaters at whichthe minimum wave transmission coefficient occurs becomes larger.

신경회로망 기반 비선형 다변수 자기동조 PID 제어기의 설계

조원철(Won Chul Cho) 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.44 No.6

본 논문에서는 비선형 다변수 시스템에 적응할 수 있는 신경회로망을 이용한 PID 구조를 갖는 직접 다변수 자기동조 제어기를 제안한다. 제어기에 적용되는 플랜트는 잡음, 시간지연과 상호결합항이 존재하며 파라미터가 변하는 비선형 다변수 시스템이다. 비선형 다변수 시스템은 선형부분과 비선형부분으로 분리한 형태로 구성되며, 선형제어기는 외부환경 변화에 적응할수 있는 PID 제어기 특성을 가진 자기동조 PID 제어기 이다. 선형부분의 제어기 파라미터는 순환최소자승법으로 직접 추정하고 비선형 부분의 파라미터는 신경회로망으로 추정한다. 그리고 각 부분에서 추정한 파라미터를 합한 후 비선형 다변수 일반화 자기동조 제어기의 제어법칙에 적용한다. 제어 알고리듬의 타당성을 확인하기 위해 시간 지연이 있고 일정한 시간이 경과한 후 시스템의 파라미터가 변하는 비선형 다변수 시스템에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다. 또한 기존의 신경회로망을 이용한 직접 다변수 적응 제어기에 비해 효과적이다. This paper presents a direct nonlinear multivariable self-tuning PID controller using neural network which adapts to the changing parameters of the nonlinear multivariable system with noises and time delays. The nonlinear multivariable system is divided linear part and nonlinear part. The linear controller are used the self-tuning PID controller that can combine the simple structure of a PID controllers with the characteristics of a self-tuning controller, which can adapt to changes in the environment. The linear controller parameters are obtained by the recursive least square. And the nonlinear controller parameters are achieved the through the Back-propagation neural network. In order to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm, the computer simulation results are presented to adapt the nonlinear multivariable system with noises and time delays and with changed system parameter after a constant time. The proposed PID type nonlinear multivariable self-tuning method using neural network is effective compared with the conventional direct multivariable adaptive controller using neural network.

비선형시스템을 위한 자기동조 PID 제어기의 설계

조원철(Won Chul Cho),이인수(In Soo Lee) 한국정보기술학회 2013 Proceedings of KIIT Conference Vol.2013 No.5

본 논문에서는 비선형 시스템에 적응할 수 있는 신경회로망을 이용한 PID 구조를 갖는 직접 자기동조 제어기를 제안한다. 제어기에 적용되는 플랜트는 잡음, 시간지연이 존재하며 파라미터가 변하는 비선형 시스템이다. 비선형 시스템은 선형부분과 비선형부분으로 분리한 형태로 구성되며, 제어기는 외부환경 변화에 적응할 수 있는 PID 제어기 특성을 가진 자기동조 PID 제어기이며 설계계수의 값은 확률근사법인 Robbins-Monro 알고리듬을 이용하여 자동조정하였다. 선형부분의 제어기 파라미터는 순환최소자승법으로 직접 추정하고 비선형부분의 파라미터는 신경회로망으로 추정한다. 그리고 각 부분에서 추정한 파라미터를 합한 후 비선형 일반화자기동조 제어기의 제어법칙에 적용한다. 제어 알고리듬의 타당성을 확인하기 위해 시간 지연이 있고 일정한 시간이 경과한 후 시스템의 파라미터가 변하는 비선형 시스템에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다. This paper presents a direct nonlinear self-tuning PID controller using neural network which adapts to the changing parameters of the nonlinear system with noises and time delays. The nonlinear system is divided linear part and nonlinear part. The controller are used the self-tuning PID controller that can combine the simple structure of a PID controllers with the characteristics of a self-tuning controller, which can adapt to changes in the environment. The self-tuning control effect is achieved through the RLS as well as through the Robbins-Monro algorithm. The linear controller parameters are obtained by the recursive least square. And the nonlinear controller parameters are achieved the through the Back-propagation neural network. In order to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm, the computer simulation results are presented to adapt the nonlinear system with noises and time delays and with changed system parameter after a constant time. The proposed PID type nonlinear self-tuning method using neural network is effective compared with the conventional direct adaptive controller using neural network.

중소도시 디자인 지원센터의 필요성에 관한 연구

조원철(Cho, Won Chul) 한국전시산업융합연구원 2014 한국과학예술융합학회 Vol.16 No.-

본 연구는 국가 경제에 매우 중요한 역할을 하는 중소도시 소재의 기업체들이 효과적이고 시기적절한 디자인을 지원받아 회사의 이미지는 물론 제품의 디자인경쟁력을 향상시킬 수 있도록 도울 수 있는 ‘중소도시디자인센터(DCMC: Design Center for Midium-sized City)’의 필요성에 대한 연구이다. 광역도시들과는 달리 지역의 특성을 보다 선명히 가지고 있는 중소 도시들 중, 포항시를 대상으로 하여 기업체들이 실질적으로 요구하는 디자인이 무엇인지를 도출하여 필요성에 대한 근거를 삼았다. 연구의 방법과 범위는 국내의 디자인 센터들의 발전과정 그리고 비전과 설립목적, 주요 지원 사업 등을 관련 보고서와 인터넷 검색 등을 통하여 정리하여 중소도시의 디자인 지원 사업에서 간과해서는 안 될 기본적인 사항들을 정리하였다. 또한 영국, 일본 등 선진한 외국의 사례들 중, 지방 도시의 중소기업들에 대한 디자인 지원사업과 디자인 교육프로그램 등을 조사하였다. 본 연구가 포항시를 중소도시 디자인 센터의 모델로 설정한 만큼 포항시의 일반적인 산업 현황을 요약, 정리하고 이를 근거로 하여 설문에 응한 85개 업체의 응답 내용을 정리하였다. 포항지역의 기업체들을 대상으로 실시하는 최초의 디자인관련 설문이라는 점과 중소도시 디자인 센터의 필요 여부를 파악하는 것이라는 점에서 디자인 현황에 대한 기본적인 질문으로 제한하여 진행하였으며 그 결과를 그래프로 작성하여 분석, 제시하였다. 기존의 디자인 센터들은 권역 내에 소재한 디자인 업체들 중에서 협업업체를 선정하고 디자인을 필요로 하는 중소기업을 연결해주는 지원 방식을 가지고 있지만 중소도시는 전문 디자인 업체가 거의 없다. 따라서 중소도시 디자인센터는 지역의 디자인 필요를 발굴하고 직접 디자인을 개발하는 기능과 디자인 전문 인력육성을 통해 지역을 기반으로 하는 디자인 벤처기업들을 태동하는 모체가 되어야 함을 강조하였다. 지방의 지역 발전과 국가경쟁력 향상의 중요한 기초가 될 중소도시 디자인센터에 대한 연구가 지역의 특성을 잘 반영할 수 있는 지역 대학들과 지자체를 중심으로 지속적으로 연구되어지기를 소망한다. This research presupposes the necessity of Design Center for Medium-sized City(DCMC) that will help medium-sized city businesses, which play an important role for the Korean economy, to be provided effectively and rapidly with necessary design. This, in result, will help improve the businesses’ reputation and strengthen the competitiveness of the product design. Based on Pohang City, one of the small and medium-sized cities that tend to have more clear characteristics compared to metropolitan cities, the needs of practical design of corporations have been drawn. For the methods and range of this research, concerned reports and Internet searches about domestic design centers’ process of development, vision and purpose of establishment, and main supporting business have been made, and the basic guidelines that cannot be overlooked in design supporting business have been organized. Moreover, among the examples of advanced countries like England and Japan, design-supporting business and design-education program in respect of small businesses located in provincial cities have been investigated. Since this research has selected Pohang city as the model for DCMC, Pohang’s general industrial condition has been summarized and organized, and based on this information, 85 Pohang corporations were chosen to survey. Due to the fact that this was the first design-related survey targeting businesses in Pohang area and its purpose was to grasp whether or not DCMC is necessary, the questions were limited to basic subjects related to the current design status. The results of the survey were later made as a graph, analyzed, and proposed. Most of the existing design centers choose the design corporations located within the region as their collaborating enterprise and connect them with small businesses that need design. This, however, is not an appropriate model to small and medium-sized cities where design-specialized companies are nonexistent. Therefore, it is vital for DCMC to detect the necessity of design in regional businesses and create the design personally. Through this, the raise of design-related labor force for the region will naturally accomplish, and design-venture companies will be able to promote. It is hoped that the research about Design Center for Medium-sized City, which will play an important role for both the local development of the region and the national competitiveness, to be continually held by the local government and the regional universities that can reflect the characteristics of the district.

씨티 커뮤터 자동차를 위한 지속 가능한 디자인 방향에 관한 연구

조원철(Cho Won Chul) 한국디자인학회 2000 디자인학연구 Vol.- No.37

Wave Screening Performance Using Floating and Submerged Breakwaters

Won Chul Cho(조원철),Jin Won Lee(이진원) 한국해안해양공학회 2003 한국해안해양공학회 논문집 Vol.15 No.4

Breaking Wave Generation in the Laboratory

Won Chul Cho(조원철),Michael Bruno(마이클 부르노) 한국해안해양공학회 1992 한국해안해양공학회 논문집 Vol.4 No.3

아양철교 명소화 사업에 따른 리모델링

조원철(Won Chul Cho),이원록(Won Rok Lee) 한국강구조학회 2013 韓國鋼構造學會誌 Vol.25 No.6

환경친화와 인간중심 디자인을 기본으로 한 미래형자동차의 방향에 관한 연구

조원철(Cho Won-Chul) 한국디자인학회 2004 한국디자인학회 학술발표대회 논문집 Vol.- No.-