편차 적응 퍼지 알고리즘을 이용한 자동 동조 PID 제어에 관한 연구

양명국,이양범 울산대학교 1996 공학연구논문집 Vol.27 No.2

PID 제어는 각종 산업용 기기 제어 분야에서 우수한 기능을 제공하며, 광범위한 제어 시스템에 다양한 방법으로 적용되어, 그 응용 분야가 확장되고있다. 그러나 PID 제어기는 운전 중 발생하는 환경 변화에 적응하기 위하여 수행되는 새로운 동조 이득 값 산출 과정이 매우 난해할 뿐 아리나, 장 시간 동조작업을 요구하므로 현장 운전자에게 과중한 부담을 제공하고 있다. 본 논문에서는 기존의 PID 제어기에 Fuzzy 자동 동조 기법을 이식하여 PID 제어기 동조 작업을 자동으로 수행하도록하는 편차 적응 퍼지 자동 동조 PID 제어기를 설계 제안하고, 이의 성능을 실험으로 입증하였다. 제안된 퍼지 자동 동조기 현장 운전자의 PID 동조 기법을 분석하여 제어계의 입 출력 제어 파라미터를 설정하고, 구체적인 동조 과정 및 다양한 경험적 요소를 기반으로 설계된 퍼지 Rule-base를 근간으로 개발되었다. 드럼 형 65톤 보일러의 수위 및 압력 제어계 PID 제어기에 본 연구에서 개발한 펴지 자동 동조기를 탑재, 장시간 다양한 시뮬레이션을 수행한 결과, 제안한 펴지 자동 동조 PID 제어기는 시스템의 변경된 운전 환경에 따른 최적 이득 값을 산출하여 제어 대상 시스템이 적절한 출력 값을 생성, 유지 하도록하는 성능의 우수성을 보였다. PID control is well-known and widely used technique in various areas of industrial plants due to its verified reliability and control performance. It, howere, requires special knowledge and training with long experiences on plant control as well as the persistent effort to obtain a proper gain. In this paper, an Error Adaptive Fuzzy Auto-Tuning Algorithm where the fuzzy concept is implanted on the PID controllers to tune a PID controller automatically is designed and proposed. The proposed Fuzzy Algorithm is developed based on both the appropriate tuning rules that are investigated from the diverse know-how and experience of experts and the classical PID tuning techniques. The algorithm is simulated on the 65 ton Drum type boiler where the PID controllers are used to control water level and steam pressure of the drum. It has been shown that the proposed algorithm quickly find the optimal tuning point of the PID controller and provides satisfactory on-line transient behavior of the large plants.

고주파 공진형 전력변환 시스템 설계방법에 관한 연구

양승학,이양범,이용중 울산대학교 1993 공학연구논문집 Vol.24 No.2

본 연구에서는 고성능 공진형 전력변환기의 실용화를 위해 병렬공진형 직류링크 전력변환 시스템의 설계방법을 제안하였다. 제안된 시스템은 기존의 반도체형 전력 스윗칭 소자에 비하여 제한적인 주파수 영역을 극복할 뿐만 아니라 전력손실량도 최소화 시켰다. 또한 이 시스템의 실용화를 위하여 시스템의 설계방향, 공진회로부의 구성부품, 그리고 주회로의 각 소자에 대한 설계사양도 함께 고려하였다. In this study, a design technology of the parallel resonance type DC-link power converting system is proposed to apply high-active resonance type power transducer in the industrial field. The proposed system not only alleviates the frequency limitation which is major drawback of the semiconductor type power switching device but also reduces the power loss. To realize the proposed system, we considered system design procedure, resonance circuit components, and design specification of each device of main circuit.

하이브리드 섬유 보강 콘크리트의 휨인성 및 휨인장 강도에 관한 실험적 연구

趙勇範,朴弘用 明知大學校 産業技術硏究所 2009 産業技術硏究所論文集 Vol.28 No.-

Fiber reinforced concrete is increasing used in practice because of its excellent cracking resistance. There are various types of fiber such as steel fiber, glass fiber, synthetic fiber and organic fiber. Many trials to add more than two types of fiber to concrete mix have been being made to enhance ductility and maximum load bearing capacity as well as cracking resistance. Recently, a new type of polyolefin fiber having a good mechanical properties is developed, and it needs to examine a possibility for the new fiber to be used as a reinforcing fiber with other types of fiber or by itself. The objective of this study is to find out flexural toughness and tensile strength of concrete reinforced with steel and polyolefin fibers. Four point beam tests were performed with 324 specimens following two standard tests methods: KS F 2566 and ASTM 1399-02. From the test results, the effects of volume fraction of fibers, and aspect ratio of steel fiber on the toughness and tesile strength were found, and the optimal ratio of steel fiber to Dolvolefin fiber was suggested.

혐기성 소화에 대한 식종원 및 암모니아 농도의 영향

김양지,김성일,신범식,안기섭,김종수 한국환경농학회 2004 한국환경농학회지 Vol.23 No.1

혐기성 소화에서 미생물에 저해/독성 물질로 알려진 암모니아의 농도와 식종원에 따른 영향 을 회분식 반응기를 이용하여 분석하였다. 식종원은 고농도의 암모니아에 장기간 적응된 축 산농가 축산폐수 집수조의 슬러지 그리고 저농도의 암모니아에 노출된 하수종말처리장 혐기 성 소화조 슬러지를 사용해서 COD 제거율과 biogas 발생량으로 측정된 혐기성 미생물의 활성에 저해영향을 주기 시작하여 3,500 ㎎-N/L에서는 더욱 심하였다. 암모니아 저해 농도 범위에서 휘발성 유기산의 농도는 50㎎/L 범위로 유지되므로 메탄생성균 뿐만 아니라 산생 겅균도 저해영향을 받는 것으로 나타났다. 축산폐수 집수조 슬러지로 식종된 경우 암모니아 농도가 TAN으로 2,500∼3,500 ㎎-N/L 범위에서도 COD 제거율과 biogas 발생량의 감소폭 은 미미하였으나, 하수종말처리장 혐기성 소화조 슬러지로 식종된 경우 암모니아 농도가 증 가할수록 COD 제거율과 biogas 발생량은 큰 폭으로 감소하였다. 결과적으로 암모니아에 장 기간 순응된 슬러지로 식종한 경우 암모니아의 저해 농도에 대하여 적응도 빨랐으며 저해영 양도 적었다. The seeding sources and concentration of ammonia on anaerobic digestion were investigated by batch culture bioreactors. The sourcces of seeding on anaerobic digestion were from swine wastewater collection pit of a hog raising farm and from anaerobic digestion sludge of a municipal sewage treatment plant. The inhibition of ammonia on anaerobic microoganisms was initiated at ammonia concentration of 1,500 ㎎NH₄-N/L and it s effect was increased by increasing ammonia concentration up to 3,500 ㎎NH₄-N/L, regardless the sources of seeding as evidenced by decreases in COD removal efficiencies and biogas yields. The inhibition occurred to not only methanogens but also acidogens since the concentration of volatile fatty acids was maintained at 50 ㎎/L. The COD removal efficiency and biogas yield were maintained constantly while increasing ammonia concentration up to 3,500 ㎎NH₄-N/L when swine wastewater collection pit was used as a seeding; however, those were decreased while increase ammonia concentration when anaerobic digestion sludge was used as a seeding. The results indicate that the seeding acclimated to high concentrations of ammonia for long time was easy in adaptation to high ammonia concentration and less subjective to ammonia inhibitory effects.

국내 종합병원 다인병실의 프라이버시 개선을 위한 건축계획적 연구 : 다인병실 내 화장실을 중심으로

박범철,김상복,양내원 한국의료복지시설학회 2005 의료·복지 건축 Vol.11 No.2

A ward is a place where the patients are living and staying for 80% of the all those days in the hospital. So the Ward's conditions are very important to them. We group a ward's conditions in two classes, one in the physical condition ; area, noise, temperature .etc. and the others is the physical condition ; privacy, field. According to the analysis, the patients had beed under a mental stress and they did negative action, by the ward's environmental conditions. This study find influence of the ward's environmental conditions with violate each patients privacy using multi-bedroom's restroom. So we suggest that the ideal multi-bedroom's restroom, solve the they got the problems

가솔린기관의 정미출력 및 정미연료소비율 추정법

金良述,金相範 홍익대학교 산업기술연구소 1998 産業技術 Vol.8 No.-

Based on the mechanical and pumping losses measured in motoring test a new coefficient of pumping loss was asumed and the influence of speed and load wear considered. As a result, the theoretical equations for estimating the net power and specific fuel consumption could be established. It was proved that usual mechanical efficiency estimated based on the motoring test was inadequate. And it was pointed out that the estmate net power and specific fuel consumption wear in agreement with the experimental data in operation with the theoretical mixture.

칼만필터補償器를 이용한 레이다-서어보系의 最適位置制御에 관한 연구

李陽範 울산대학교 1987 연구논문집 Vol.18 No.2

이 論文은 레이다-서어보계의 位置制御問題를 確率系 모델로 택하여 最適狀態推定 및 最適確率制御方法을 규명하고 이러한 制御性能을 구현할 수 있는 制御調節器를 設計하는데 목적을 두었다. 여기서 레이다-서어보系統은 적절한 가정하에 時不變線型 狀態모델로 線型化 하였으며 주어진 최종 및 초기 시간하에 이 系統을 最適化시키기 위한 制御性能 平價函數로는 狀態變數와 制御信號에 관한 二次型 형태로 취급하였다. 레이다의 角變位가 외부 確率外亂에 의하여 平衡運轉點을 이탈하였을 때 最適化 이론으로는 Stochastic Hamiltonian-Jacobi-Bellman 方程式의 最適化 原理를 도입하였으며 결과적으로 最適狀態推定 및 最適確率制御效果에 대한 결과치를 비교 검토한 결과 만족할만한 좋은 결론을 얻었다. The objective of this paper is to estimate the optimal state and to search the control strategy of optimal stochastic position of a Radar-Servo system, considering as a stochastic model. In the course of the analysis, the Radar-Servo dynamics are assumed to have the linear time-invariant schemes under a certain prescribed condition, and the performance measure of the state and the control effort in optimizing the system is considered to have a quadratic form when the initial and the final time is specified. When the radar angular displacement is deviated from a stationary operating point by any external random disturbance, the optimal stochastic feedback control law invokes the stochastic Hamilton-Jacobi-Bellman equation, and suggests the realizability of the required control mechanism. Finally the optimal state estimation and the optimal stochastic control efforts are compared to confirm the obtained results.

불량계통을 위한 변형 고속분할 조류계산법

이양범,황갑주 울산대학교 1987 연구논문집 Vol.18 No.2

불량한 전력계통에서의 조류계산시 수렴성을 개선하기 위하여 변형된 고속분할법을 제안하였다. 이 산법은 매 반복 삼각화 직접법 단계에서 구해지는 해를 즉시 전압과 위상각 수정에 활용되도록 변형시킨 것이다. 제안한 변형산법을 IEEE 테스트 계통에 적용하여 기존의 산법과 비교하여 본 결과, 정상계통에서는 수렴성이 뒤지나 불량계통에서는 수렴성이 우수함을 알 수 있었다. This paper presents a modified algorithm to improve the convergency of fast-decooupled load flow (FDLF) method. The specific feature of proposed method is using of the most recent values of solution vector when solving the iterative recursive equations. This simple modification to standard FDLF method yields a more reliable convergence characteristics for ill-conditioned systems. A comparison of proposed method with the standard FDLF method is also presented for IEEE test systems.

로봇 시각 장치를 이용한 압연코일의 라벨링 자동화 구현

이양범,이용중 울산대학교 1998 공학연구논문집 Vol.29 No.2

본 연구에서는, 로봇비젼시스템과 주변 기구학을 이용항여 수동에 의한 압연코일 라벨링 작업을 자동으로 라벨링하는 시스템으로 구현하였다. 이를 위하여 압연 코일의 윤관선과 임계치를 찾기위한 영상처리는 이치 경도 알고리즘을 적용하였다. 처리된 데이타로부터 코일내 중심점의 위치가 변화하여도 Hu에 의해 제시된 모멘트 알고리즘을 적용하였을 때 쉽게 다룰 수 있었다. 또한 자유도가 6축인 산업용 로봇의 위치 오차 보정 알고리즘은 비동기 방식으로 전달된 데이터와 카메라와 통신하므로서 압연 코일의 중심점을 찾을 수 있다. 만일 압연 코일의 중심점 위치가 변화하여도 로봇이 성공적으로 라벨링 작업을 수행하기 위하여 압연 코일의 중심점으로 움직인다. 따라서 이러한 시스템은 효과적이면서도 안정적으로 수행될 수 있다. In this study an automatic rolling-coil labeling system using robot vision system and peripheral mechanism is proposed and implemented, which instead of the manual labor to attach labels on rolling-coils in a steel mill. The binary image process for the image processing is performed with the threshold, and the contour line is converted to the binary gradient which detects the discontinuous variation of brightness of rolling-coils. The moments invariant algorithm proposed by Hu is used to make it easy to recognize even when the positions of the center are different from the trained data. The position error compensation algorithm of six degrees of freedom industrial robot manipulator is also developed and the data of the position of the center rolling-coils, which are obtained by floor mount camera, are transferred by asynchronous communication method. Therefore, even if the positions of center is changed, robot moves to the positions of center and performs the labeling work successfully. Therefore, this system can be improved in the safety and efficiency.

크기와 회전 변화에 불변인 영상 검사 시스템 개발

이양범 울산대학교 2002 공학연구논문집 Vol.33 No.1

본 연구에서는 영상 검사시스템이 검사 대상물의 크기와 방향 변화에 관계없이 실시간으로 동작하는 실용적인 시스템 개발이 주 목적이다. 특정 벡터 모멘트 기술자는 Hu가 제안한 불변 모멘트를 사용하였다. 역학에서 적용되는 단면의 성질을 영상 검사 시스템의 불변 모멘트 검출 알고리즘을 구현하는 과정에서 모멘트 기술자를 사용하였으며 일치율은 고정적으로 94%에서 96% 유지되었다. The purpose of this paper is to develop image inspection system endows an automatic operating and measuring that the moment values are invariant with respect to variable object size and rotation. In this paper, using these moment feature vector with Hu's 7 invariant moment is also given. The characteristics of section which is applied in the mechanics used moment descriptor of invariant moment detection algorithm for image inspection system. Corresponding rates between 94% and 96% have been archived for all object tested.