신경 회로망을 이용한 PID 제어기의 자기 동조

서삼준 안양대학교 산업기술연구소 1998 自然科學硏究 Vol.5 No.2

신경 회로망을 이용한 PID 제어기의 자기 동조법은 PID 제어기의 파라미터를 추정하기 위하여 신경 회로망을 학습시킬 때 플랜트의 자코비언을 이용하여 구하는 것이 일반적이었다. 그러나 플랜트의 자코비언을 정확하게 구하는 것은 쉽지 않아 근사화된 자코비언을 이용하여 신경 회로망을 학습시키므로 정확한 학습이 어렵다. 그러므로 플랜트를 제어하기 위한 정확한 PID 제어기의 파라미터를 구할 수 없는 문제점이 있다. 본 논문에서는 신경 회로망을 학습시키는데 플랜트의 자코비언을 구하지 않고 플랜트를 동정하는 또 다른 신경 회로망을 이용하여 주 신경 회로망을 학습시킨다. 이 때 사용되는 동정기의 파라미터들은 연결 강도와 오차를 이용하여 학습한다. 이 방법을 이용하면 신경 회로망이 제어기의 파라미터를 정확하게 추정해서 플랜트를 보다 정확하게 제어할 수 있게 된다. 제안된 방법을 직류 서보 모타 속도 제어에 적용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이전의 방법에 비해 우수함을 보인다. Many methods have been proposed in auto-tuning of PID controller using neural networks. But the methods developed so far have used plant Jacobian when they learned the neural networks. So this paper proposed to improve the learning efficiency of neural networks without using plant Jacobian. This method uses secondary neural network(NNI) instead of plant Jacobian when it learns primary neural network(NNC). The weights and deltas of secondary neural network(NNI) are used to learning a primary neural network(NNC). If you use this method, you could learn the neural network controller more exactly than the method of using Jacobian. We applied the proposed method to the control of velocity of DC motor and proved the effectiveness of the scheme by the simulation results.

자기 동조 제어기를 이용한 시각 궤환 제어

서삼준 안양대학교 자연과학연구소 1998 自然科學硏究 Vol.5 No.1

병진 속도 성분과 회전 속도 성분을 모두 포함하는 완전한 3차원 운동을 하는 이동 물체를 추적하는 시각 추적 방법을 소개한다. 자기 동조 제어기를 사용함으로써 카메라 프레임에서 물체까지의 정확한 거리를 모르더라도 시각 궤환 제어계를 제어할 수 있다. 또, 매개변수 추정시에 사용되는 방정식의 수와 추정할 매개변수의 수를 줄이는 단순한 추정법을 제안한다. 제안한 자기 동조 제어기는 계산 지연과 모델링 오차, 추적 오차를 보상한다. 제안한 추정 알고리즘과 제어 알고리즘의 유용성을 입증하기 위하여 컴퓨터 모의실험을 수행하였다. The method for 3D visual tracking of moving object whose motion is 3D through the velocity inputs whose components are translational and rotational velocity components is introduced. The use of self-tuning regulator as control technique make it possible to control the visual feedback system even if the accurate distance of object from the camera frame is unknown. This paper places emphasis on simplifying the estimation scheme through the reduction of the number of parameters to be estimated directly and the equations to be used in parameter estimation. Self-tuning regulator used here considers computational delays and it make up for modeling errors and tracking errors. Finally, the performance of the proposed estimation scheme and control algorithm is showed by computer simulation.

비선형 시스템을 위한 퍼지 모델 기반 적응 슬라이딩 모드 제어기의 설계

서삼준 안양대학교 산업기술연구소 2004 自然科學硏究 Vol.11 No.1

본 연구에서는 계통의 동특성식이 상태 변수와 제어 입력 모두에 비선형 함수인 비어파인(nonaffine) 계통을 효과적으로 제어할 수 있는 적응 퍼지 제어기를 설계한다. 제어기를 설계하는데 있어서 기존 적응 퍼지 제어기 설계 기법에서 사용된 여러 기법들을 응용하여 일반적 비선형 계통에 대한 견실한 제어 기법을 제안하고자 한다. 범용 근사화기(universal approximator)로서 미지의 함수를 원하는 정밀도로 근사화 시킬 수 있는 퍼지 시스템의 특성을 이용하여 미지의 비어파인 계통을 근사화 하며 이때 Takagi-sugeno가 제안한 퍼지 규칙의 후건부가 입력의 함수 형태로 표현되는 퍼지 시스템을 이용한다. The control of systems with complex and unknown nonlinear dynamics becomes a topic of considerable research importance. Many researchers have dealt with the issue, and many efficient algorithms and applicable methods have been presented. Recently, several fuzzy(or neural network) control approaches which guarantee the Lyapunov stability of the closed-loop system have been proposed. The advantages of using fuzzy systems are no needs of exact plant dyanmics and linear-in-the-parameters condition on the unknown nonlinearities. But most of these research works in nonlinear controller design has been applied only to simple classes of nonlinear systems such as affine systems. In this thesis, an indirect adaptive feedback-linearizing controller is developed for the nonaffine nonlinear systems. The considered nonlinear system is represented and adaptively identified by a Takagi-Sugeno fuzzy model. To verify the effectiveness of the proposed control method, computer simulations are carried out for the simple second order single-input single-output nonaffine nonlinear system.

매개변수 불확실성이 존재하는 비선형 계통의 견실한 적응 제어

서삼준,김영렬,김성원 안양대학교 자연과학연구소 1997 自然科學硏究 Vol.4 No.-

본 논문에서 구조적 정합조건이 만족되지 않는 매개변수 불확실성이 존해하는 비서형 계통의 견실한 적응 안정화 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 개념적으로 단순한 Liapunov 안정도 해석법을 기반으로하였고 미지의 플래트 매개변수가 선형적으로 나타날 때 매개변수 불확실성을 보상하도록 적응칙을 제안하였다. 빠른 수렴특성과 견실성을 동시에 향상시키기 위해 미지의 매개변수의 추정치를 포함하는 새로운 비선형 좌표 변환과 궤환 제어를 도입하였다. 제안한 제어기의 우수성을 입증하기 위하여 컴퓨터 모의실험을 수행하였다. In this paper, we examine the robust adaptive stabilization of a class of uncertain nonlinear systems for which the parametric uncertainties are not necessarily required to satisfy the so-called structure matching conditions. The proposed design methodology is based on a conceptually simple Liapunov's stability analysis. The adaptive update law is proposed to counteract parametric uncertainties in the case when unknown plant parameters appear linearly. In order to obtain fast convergence and improve robustness simultaneously, we introduce the new nonlinear coordinate transformations and feedback controls which contain the estimated values of unknown parameters. Numerical examples are discussed as illustrations.

퍼지 슬라이딩 모드 제어를 이용한 비선형 다변수 계통의 견실 제어

서삼준 안양대학교 산업기술연구소 2000 自然科學硏究 Vol.7 No.-

비선형 다변수 계통을 제어하기 위해 고전적인 가변구조 제어 기법에서는 동작점 부근에서의 테일러 시리즈 전개를 통한 선형화나 궤환 선형화 기법을 사용한다. 이러한 방법들은 슬라이딩 모드를 얻기 위해 계통의 동특성 방정식을 정확하게 알아야 한다는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서 비선형 동특성 방정식을 정확하게 알 필요가 없는 비교적 단순하고 견실한 가변구조 제어기를 제안한다. 제안한 기법은 다변수 계통이 서로 강하게 결합되어 있는 경우 시스템 응답 특성이 저하되는 것을 개선하기 위하여 간단한 퍼지 로직으로 시스템 감결합화를 구현하였다. 200MW급 화력 발전기용 보일러 시스템에 대하여 시뮬레이션을 통하여 그 유용성을 보이고자 한다. Conventional variable structure control (VSC) for nonlinear system is designed based on feedback linearization or Taylor series expansion about operation point. In these methods, we must know exactly information of nonlinear dynamic equations in order to achieve sliding mode. But uncertainties in the nonlinear system is difficulties to achieve sliding mode. In this paper, we will propose a robust simple VSC scheme without exact information of nonlinear dynamic equations. The proposed method is applied numerically to 200MW steam generating unit and is shown to give a good control effect.

고배속 CD-RW Drive을 위한 중점 서보 제어

서삼준 안양대학교 산업기술연구소 2002 自然科學硏究 Vol.9 No.-

현대의 CD-ROM/CD-RW 드라이브는 보다 빠른 배속, 높은 안정성, 빠른 데이타 억세스를 요구하므로 전체 시스템은 더욱 더 복잡해지고 고성능의 서보 시스템을 필요로 한다. 따라서 이러한 추세에 발맞추어 시스템의 요구를 충족시키는 보다 정밀하고 지능적인 서보 시스템의 개발을 통해 기술력을 확보하는 것이 시급한 과제이다. 본 연구에서는 고배속 CD-ROM/CD-RW의 스텝 모터의 빠른 응답속도는 슬레드 장거리 서치후 트래킹 풀-인시 엑츄에이터의 관성 때문에 TE의 오버슈트가 크게 발생하여 풀-인이 불안하거나, 실패하는 것을, 슬래드 서치중에도 트래킹 엑츄에이터의 흔들림을 보상하는 중점 서보 제어기법을 제안하여 스텝 모터의 안정성을 높였다. This thesis presents a design methodology of a Digital Servo Signal Processor for high speed CD-ROM drive systems. The proposed Digital Servo Signal Processor enables us to develop CD-related systems for the very high speed applications and is one of the key components of the CD-ROM systems. The proposed center compensation servo control is newly built for a actuator shaking due to the fast response of a step motor when it jumps to a long distance. From experimental results, we can see that the performance of the control system is improved greatly. The proposed servo algorithm shows a shorter setting time including a pull-in time and a faster access time. It can be applied easily to the DVD-ROM and the DVD-RAM which have the same optical structure.

슬라이딩 모드 제어와 퍼지 논리를 이용한 비선형 시스템의 제어

서삼준 안양대학교 산업기술연구소 2001 自然科學硏究 Vol.8 No.-

본 논문에서 슬라이딩 모드와 퍼지 논리를 이용한 비선형 다변수 계통인 증기 발생 장치에 대한 견실한 제어기를 설계하였다. 일반적으로 계통의 동특성식을 기반으로 슬라이딩 모드 제어기를 설계하지만 불확실성이나 동특성을 잘 모를 경우에는 제어기 설계의 어려움이 따른다. 그래서 슬라이딩 모드 제어 기법으로부터 입력 채널의 정보를 근사화하기 위한 간단한 퍼지추론을 도입함으로써 수학적 모델이 필요없는 슬라이딩 모드 제어 알고리즘을 제안하였다. 제안한 제어 알고리즘을 200MW급 즈기 발생장치에 적용하여 유용성을 입증하였다. In this paper, we design the robust controller using fuzzy logics and sliding mode control technique for a nonlinear multi-variable steam generating unit. Based on the knowledge of system dynamics, a sliding mode control is developed. However, it has limitation in case of existence of system uncertainties or inaccurate dynamics. So, introducing the simple fuzzy inference to approximate the information of input channel into a sliding mode control approach, we develope the sliding mode control algorithm without mathematical model. The proposed control algorithm is applied numerically to 200MW steam generating unit.

자동차용 배터리의 방전 특성 연구

서삼희,이학우,김준범 울산대학교 1999 공학연구논문집 Vol.30 No.2

본 연구에서는 자동차에 탑재되는 배터리와 전기를 소모하는 부속장비와의 관계를 고찰하기 위하여 시뮬레이션 소프트웨어에 채용할 특정 배터리에 대한 수식적 모델을 제시하고자 자동차 배터리의 방전 특성에 대한 실험을 수행하였다. 배터리의 service history (최근의 충.방전과 정지 시간)는 용량에 영향을 미치므로, 본 연구에서는 일정한 온도와 방전율로 제한된 조건인 한국산업표준규격에 따라 자동차용 배터리에 적용되는 중부하실험 및 경부하실험과 보유용량실험을 수행하였다. 배터리 방전시 전압의 변화를 시간과 cycle에 대한 다항식으로 변환하여 시뮬레이션 소프트웨어의 입력변수로 활용하였다. The experiments were conducted to get discharge behavior of an automotive battery. Capacity of battery is affected by the service history, and the life test should be conducted under specific condition of temperature and discharge rate. Life test of heavy load, light load, and reserve capacity were performed under the guidance of Korean industrial standard battery test. The voltage variation of the battery during life test was transformed to polynomial equation to be used as an input variable of simulation software.

포도나무가지의 휴면 시기 및 지역별 저온 내성에 관하여

정삼택,서정호,여환면 慶北大學校農業科學技術硏究所 1998 慶北大農學誌 Vol.16 No.-

충북 영동, 경북 경산과 경주에서 1996년 12월과 1997년 1월에 포도나무 가지를 채취하여 저온에 대한 내성을 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 포도 Campbell Early 품종의 E.C.를 보면 12월 중의 저온에 대한 내성은 각 지역별로 차이가 인정되지 않았으나 1월은 경주에서 재배되는 것이 가장 피해가 적었고, 충북 영동의 것이 피해가 가장 많았다. 2. Sheridan 품종 역시 12월의 E.C.가 영동에서 피해가 많았다. 경주와 경산에서는 피해가 적었다. 그리고, 1월은 전반적으로 피해가 많았다. 3. 눈의 갈변도 측정에서 두 품종 모두 영동지역에서는 12월이 1월보다 피해가 심하였고, 경북 경산, 경주 지역은 12월과 1월 모두 영동지역보다 피해가 적었다. 4. 수피 갈변도 측정에서 눈의 갈변도와 같은 경향으로 영동 지역에서 12월 휴면 초기가 피해가 심하였고, 1월은 저온에 강한 편이었다. 5. 눈의 맹아율은 12월에 -20℃에서도 맹아가 되었으나 1월에는 영동을 제외한 경산과 경주에서는 맹아율이 높았고 영동지역에서는 -15℃와 -20℃에서 낮았다. This experiment was conducted to know tolerance to cold temperature of the grape shoots collected at different locations and dormant periods in 1996 to 1997. The results from this experiment were as follows; (1) There is a little difference among locations in their electric conductance of Campbell Early cultivar, in Dec. 1996. But the least damage was shown at Kyung Joo while severe at Young Dong district in Jan. 1997. (2) Electric conductance of Sheridan cultivar was showing the same tendency as Campbell Early. (3) Early dormant period(December) affected severe bud browning at Young Dong than that of January. The grape shoot collected at Kyung San and Kyung Joo Showed a little influence on bud browning during December and January. (4) Likewise, bark browning of the grape shoot collected at Young Dong showed the same tendency with bud browning test. (5) The bud of grape shoot was bursted even at -2 0℃. But rate of bud bursting was lower at Young Dong than the other districts at -15℃ and -20℃. From these results, the authors believe that we must introduce and test for suitable cultivation area and temperature before selection of permanent cultivating location.

Jahn의 Turnen이 現代 器械體操에 미친 影響

정삼현,배정하,서승유,김규환,이동갑,하정호 東亞大學校 附設 스포츠科學硏究所 1997 스포츠科學硏究論文集 Vol.15 No.-

Among the school gymnastics facilities, perhaps the most common ones are gymnastics apparatus. That's why a historic study in the event of havy gymnastics is required. The researchers here have examined the origin of gymnastics with apparatus centered on Jahn's "turen" exercise. The results are as follows : 1. Heavy gymnastics originally contained a lot of elements from field and track events. It had aims of obtaining natural physical movement and enhancing work efficiency. 2. An outdoor event turnen was banned and changed into an inddor event. The fact that apparatus gymnastics is nowadays held indoors reveals the decisive influnece of Jahn's turnen exercise. 3. Jahn's balance beam exercise was at first played for the purpose of blancing oneself and merely for fun. It has developed into the present from through wide distribution and elaboration. 4. Jahn first used the term of parallel bars and the present women's event of parallel bars resembles Jahn's. 5. Jahn's horizontal bars have also had a great effect on today's event of horizontal bars.