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이세한(Se Han Lee),이정표(Jung Pyo Lee),김세중(Se Joong Kim),김성균(Seong Gyun Kim),김연수(Yon Su Kim),하종원(Jong Won Ha),안규리(Curie Ahn),김승협(Seung Hyup Kim),한진석(Jin Suk Han),김성권(Suhng Gwon Kim),이현순(Hyun Soon Lee),이정상( 대한신장학회 2002 Kidney Research and Clinical Practice Vol.21 No.5
Renal lymphangiectasia is a rare cystic kidney disorder. This disorder has been termed renal lymphangioma, renal lymphangiomatosis, pararenal lymphatic cyst. We report on a 32-year-old man admitted with complaints of abdominal discomfort, in whom unilateral renal lymphangiectasia with renal vein thrombosis was diagnosed. Abdominal computed tomography revealed left perirenal fluid collection with multiloculation. Left renal vein was completely obliterated due to thrombosis and inferior vena cava (IVC) was partially obliterated. Perirenal fluid collection and renal vein thrombosis were treated initially with percutaneous drainage and anticoagulation therapy. The biochemical features of the drained fluid were compatible with lymphatic fluid. Since there was no decrease in the amount of daily drainage, left nephrectomy and IVC thrombectomy was performed on the 34th day of hospitalization. Left kidney was enlarged (15×10×18 ㎝, 750 g) and composed of numerous smooth, thin-walled cysts. Pathologic diagnosis was renal lymphangiectasia.
차륜형 역진자의 광학식 엔코더에 적용한 신경망 기반 속도추정에 관한 시뮬레이션 연구
이세한(Se-Han Lee) 한국지능시스템학회 2020 한국지능시스템학회논문지 Vol.30 No.6
광학식 엔코더는 정밀한 모터 제어에 쉽게 적용될 수 있는데, 광학식 엔코더의 출력은 디지털 펄스이며, 그 디지털 펄스는 마이크로프로세서에 쉽게 입력될 수 있다. 광학식 엔코더를 사용하는 속도추정 방법으로 T-, M-, M/T법 등 여러 가지가 존재한다. 첫 번째 2가지 방법은 매우 느린 속도에서 속도추정 성능이 측정주기에 민감하게 의존한다는 공통적인 한계점을 갖고 있다. 그 추정성능을 개선하기 위해서 테일러 급수에 기반하는 새로운 방법이 제안되었는데, 테일러 급수는 현재의 위치 데이터뿐만 아니라 과거의 여러 개의 위치 데이터를 사용하고 있다. 순수 테일러 급수는 과거의 여러 개의 데이터를 사용함에도 불구하고 구조적으로 고차 미분항 때문에 속도를 양호하게 추정하지 못하고 있다. 이 점을 극복하기 위해서, 테일러 급수와 유사한 비선형 함수를 근사할 수 있는 신경망이 제안되었다. 신경망용 학습 데이터로 실제 차륜형 역진자의 속도응답과 유사한 응답이 사용되었다. 신경망에 기반한 속도 추정은 기존의 M법에서는 곤란했던 속도응답의 흔들림을 완화하였다. An optical encoder is easily implemented for precise motor control application. The output of the optical encoder is a digital pulse form, which can make it easy to be connected to a microprocessor. There are various velocity estimation methods, T-, M-, and M/T-method by using an optical encoder. The first both methods have common limitation that the velocity estimation performance is strongly subject to estimation period in case of low velocity range. To improve the estimation performance a new method is proposed based on Taylor series which is using not only the present position data but also several ones in the past, while the M/T-method is using just present and previous sample data. Pure Taylor series cannot manage to estimate velocity well because of its having high order derivatives characteristics though it can govern a relationship among present velocity, past velocity and several past position data. To cope with it, neural network is proposed which can manage to approximate a nonlinear function resembling the Taylor series. To provide the neural network with learning data, velocity-position curve are proposed that resemble the velocity response of a real wheeled inverted pendulum. The neural network based velocity estimation can attenuate fluctuation over the velocity response while the conventional M-method cannot well.
경사면을 주행하는 차륜형 역진자를 위한 속도 추정기 기반 제어기 설계
이세한(Se-Han Lee),이상용(Sang-Yong Rhee) 한국지능시스템학회 2011 한국지능시스템학회논문지 Vol.21 No.3
본 논문에서는 차륜형 역진자에 적용되는 속도 추정기 기반 제어기 설계와 다양한 수치 시뮬레이션이 수행되었다. 차륜형 역진자는 불안정한 평형점과 안정한 평형점을 동시에 갖는다. 불안정한 평형점에 대하여 평형을 유지하기 위하여 차륜형 역진자는 지속적으로 제어되어야 한다. 제어기의 입력으로 차륜형 역진자 몸체의 각도, 각속도, 변위 속도 등이 필요하다. 필요한 속도는 모터에 부착된 에코더 신호를 차분하여 얻어지며, 엔코더의 해상도에 민감하게 의존한다. 저해상도 엔코더와 속도 추정기에 기반하여 개선된 속도 검출법이 제안되고 경사면에서 유효함을 보이기 위해서 다양한 수치 시뮬레이션이 수행되었다. In this research a controller based on velocity estimator for a Wheeled Inverted Pendulum (WIP) is designed and various numerical simulation studies are carried out. The WIP has stable and unstable equivalent points. To Keep the unstable equilibrium point, a controller should control carefully the wheels persistently. There are angle, angular velocity, displacement, and velocity of the WIP for controller inputs. The velocity is obtained by differentiating the encoder signals from the motor and is subject to the resolution of the encoder. An improved velocity detection method is proposed based on low resolution encoder and velocity estimator. Various numerical simulations are carried out for showing the validation of the velocity estimator in case of the inclined road condition.
경사면을 주행하는 차륜형 역진자를 위한 선형행렬부등식 기반 혼합 H₂/H<SUB>∞</SUB> 상태피드백 제어기 설계
이세한(Se-Han Lee),이상용(Sang-Yong Rhee) 한국지능시스템학회 2010 한국지능시스템학회논문지 Vol.20 No.5
본 논문에서는 차륜형 역진자에 적용되는 LMI 제어기 설계와 그 수치 시뮬레이션이 수행되었다. 차륜형 역진자는 2개의 평형점을 갖고 있는 역진자의 일종이다. 불안정한 평형점에 대하여 평형을 유지하기 위하여 차륜형 역진자는 지속적으로 제어되어야 한다. 경사면을 고려하여 차륜형 역진자의 동역학 방정식이 유도되었다. 경사면을 적극적으로 고려하여 차륜형 역진자를 안정화 시킬 수 있는 제어기를 구성하는데 선형행렬부등식 기법이 적용되었다. LMI 기반 제어기가 평면과 경사면에 대해서 유효함을 보이기 위해서 다양한 수치 시뮬레이션이 수행되었다. In this research an LMI based mixed H₂/H∞ controller for a Wheeled Inverted Pendulum is designed and a numerical simulation of that is carried out. The Wheeled Inverted Pendulum is a kind of an inverted pendulum that has two equivalent points. To keep that the naturally unstable equivalent point, a controller should control the wheels persistently. Dynamic equations of the Wheeled Inverted Pendulum are derived with considering inclined road that is one of the representative road conditions. A Linear Matrix Inequality method is used to construct a controller that is able to stabilize the Wheeled Inverted Pendulum with considering the inclined road condition aggressively. Various numerical simulations show that the LMI based controller is doing well on not only flat road but also inclined road condition.
무게중심이 변동되는 차륜형 역진자의 평형점 상태에 관한 연구
이세한(Se-Han Lee) 제어로봇시스템학회 2012 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.18 No.5
An equilibrium point of a WIP (Wheeled Inverted Pendulum) with changing its center of gravity is derived and validated by various numerical simulations. ㄴGenerally, the WIP has two equilibrium points which are unstable and stable one. The unstable one is interested in this study. To keep the WIP over the unstable equilibrium point, the WIP is consistently being adjusted. A state feedback controller for the WIP needs a control reference for the equilibrium point. The control reference can be obtained by studying an equilibrium point of the WIP based on statics. By using Lagrange method, this study is deriving dynamic equations of the WIP both with and without changing its center of gravity. Various numerical simulations are carried out to show the validation of the equilibrium point.
주행면 경사와 무게중심 변동이 존재하는 차륜형 역진자의 거동 모델링
이세한(Se-Han Lee),이상용(Sang-Yong Rhee) 한국지능시스템학회 2012 한국지능시스템학회논문지 Vol.22 No.1
본 논문에서는 무게중심 변동이 존재하는 차륜형 역진자가 경사면을 주행하는 경우에 대한 일반적인 운동방정식이 유도되었고 기존 역진자와의 차별점들이 고찰되었다. 차륜형 역진자는 점유면적이 작은 특성 때문에 협소한 장소에서 운용되는 다양한 분야에서 이동 플랫폼으로 채용되고 있다. 차륜형 역진자는 기존 역진자의 불안정한 특성을 그대로 계승하고 있으며, 넘어지지 않고 직립하게 위해서 지속적인 제어가 실행되어야 한다. 차륜형 역진자용 고성능 제어기를 설계하기 위해서는 다양한 환경과 운용조건에서 동작하는 차륜형 역진자를 대상으로 하는 운동방정식과 그 특성을 고려하는 것은 필수적이다. In this research equations of motion of a Wheeled Inverted Pendulum (WIP) which is running on the inclined road and changing its center of gravity. Difference between a conventional cart inverted pendulum and the WIP is also considered. The WIP has small planar size so that it has been used as a mobile platform for several applications which require slender frame in order to travel on the narrow road. The WIP has almost the same unstable properties as conventional inverted pendulums have. There needs an aggressive control scheme for the WIP not to fall down. In order to design a high performance control scheme, equations of motion of the WIP, which is running under various environment and operating conditions, should be derived and considering its properties is necessary.