온실 원격 제어를 위한 Embedded System 개발

허원석 嶺南大學校 大學院 2002 국내석사

전자기술 등이 발달함에 따라 고성능의 복합 기능을 가진 시스템의 실현이 가능하여졌으며, 이에 따라 시스템의 안정성, 최적화 및 소형화를 위하여 임베디드 시스템에 관한 관심이 고조되고 있다. 본 논문에서는 온실의 효율적인 원격제어를 위하여 웹 서비스의 임베디드화와 분산형 제어 시스템의 설계, 구현하였다. 특히 플랫폼에 독립적으로 운용하기 위하여 데이터 베이스 서버 프로그램과 클라이언트 프로그램을 자바로 구현하였으며, 온실 내에 위치하는 제어기는 안정적이며, 효율적인 데이터 처리를 위하여 CAN 제어기를 내장한 ATMEL-WM사의 T89C51CC01을 이용하여 직접 구현하였다. 제안된 시스템의 효율성과 현장 적용 가능성을 검증하기 위하여 온실 내부 환경의 모니터링 및 제어 실험을 한 결과 비교적 만족할 만한 결과를 얻었다. Highly efficient and multi-functional systems can be implemented due to rapid development of electronics. In addition, the embedded system technology makes the systems more stable, compact and optimal. In this thesis, we designed the embedded web-server and the distributed control system for tele-operating greenhouse. For platform dependent operation, DB server and the client programs are implemented by Java. The hardcore of controller inside the greenhouse is accomplished with T89C51CC01 (ATMEL-WM incorporated) which has a built-in CAN controller for stable and efficient data communication. Some experimental results on monitoring the states of the greenhouse and controlling the applied sensors show the efficiency and field applicability of the proposed system.

昇降機 速度制御 시스템에 관한 硏究

박기호 慶一大學校 産業大學院 1999 국내석사

로프식 승강기의 구동방식에서 권상기의 홈 모양, 트랙션 능력, 균형추의 무게와 4상한 속도특성 등을 승강기의 부하특성에 따라 해석하였다. 또한 이러한 부하특성에 맞는 속도제어 시스템의 변천과정과 더불어 현재 사용되고 있는 가변전압 가변주파수 방식의 특징을 열거하고 이 방식중에서 IGBT를 사용한 인버터 방식이 속도의 안정화, 토오크 특성, 저소음 등 에서 우수한 성능을 나타내고 있다. 본 논문에서는 이 이론을 기초로하여 실제 설치된 승강기에서 무부하시(Unload), 100% 부하시, 110% 부하시, 120% 부하시 가속시간을 1.7 초와 2.0 초로 했을시 토오크 특성과 인버터 출력 특성을 관측하였다. 승강기 주행특성에서는 가속시간이 1,7초일 때 토오크의 리플이 더 많고 2.0초일 때는 비교적 완만하게 나타난다. 또한, 인버터 출력곡선은 가속곡부와 감속곡부에서 리플이 심한 PWM 특유의 파형이 나타나지만 다른 속도 시스템에 비해 기동과 착상시 속도변화에 따른 쇼크를 감소시켜 최적의 조건으로 운전되고 있음을 알 수 있다. 그러므로 IGBT를 이용한 PWM제어는 승강기에 있어서 다른 속도제어 시스템과 비교하여 승차감, 안정성, 에너지 효율적 측면에 있어서 뛰어난 성능을 가질 수 있다. This paper analyzes load characteristic on sheave type of traction machine and traction ability, weight of count weight, four quadrant speed characteristic. And it also suggests a development of speed control system according to the load characteristic and a characteristic of VVVF type that; is used lately. A inverter with IGBT is excellent quality on stable speed, torque characteristic and low noise. On the basis of this theory, the Characteristic of torque and inverter output was observed when an actual elevator was operated with unloaded, 100% loaded, 110% loaded, 120% loaded and acceleration time(Tacc) of 1.7sec, 2.0sec respectively. In an elevator operation characteristic, A torque ripple is strongly inclined on acceleration time of l.7sec but in a case of 2.0sec, comparatively slack. An inverter output wave has a strongly inclined ripple only PWM waveform in which acceleration and brakeage part but reduce shock as a speed is change, therefore we can see this is in an optimum condition. So, PWM control system which uses IGBT has a more excellent quality on feeling of boarding, stability and energy efficiency than any other control system.

Approximation-based adaptive control of nonlinear proton exchange membrane fuel cells with output constraints

김병모 중앙대학교 대학원 2021 국내석사

본 논문에서는 양성자 교환막 연료전지 (PEMFCs) 내 공기 공급 시스템과 열 관리 시스템의 출력 제약조건을 고려한 근사화 기반 적응 제어기 설계를 다룬다. 제어기 설계 과정에서 시스템의 모든 비선형성과 매개변수들은 모르는 상태로 가정한다. ABLF에 기반한 동적 표면 설계 구조를 제안하여, 출력이 제약된 경우에 대해 적응 제어기를 설계한다. 설계된 제어기에서 미지의 비선형성들은 인공 신경망을 통한 함수 근사자들을 통해 보상된다. 첫 번째로, 공기 공급 시스템의 비대칭 산소 기체 이용률 (OER) 제약 조건을 고려한 근사화 기반 비선형 적응 제어기 설계를 다룬다. 산소 결핍과 기생 전력 문제를 예방하며 OER을 최적의 값으로 유지하기 위해 ABLF 기반 제어기가 설계된다. 두 번째로, 비선형 냉각 계통을 고려한 열 관리 시스템의 비대칭 스택 온도 (ST) 의 제약조건을 고려한 근사화 기반 비선형 제어기 설계를 다룬다. 전해질막 건조와 전극 내 플로딩 현상을 방지하며 스택 온도를 최적의 값으로 유지하기 위한 ABLF 기반 적응 제어기가 설계된다. 마지막으로, 공기 공급 시스템과 열 관리 시스템의 제약조건 속 비선형 상호 작용 문제와 제한된 네트워크 리소스 환경에서 공기 공급 시스템과 열 관리 시스템이 상호 연결된 시스템의 분산 이벤트-트리거 제어기 설계에 관해 다룬다. 폐루프 신호의 안정도를 보장하기 위해 국소 적응 이벤트-트리거 제어기와 비동기 트리거링 법칙이 유도되고 다양한 모의 실험을 통해 제안된 제어기의 효과성을 입증한다. This thesis proposes approximation-based adaptive control design approaches for air supply and thermal management systems of nonlinear proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) in the presence of output constraints. For the controller designs, all the system nonlinearities and parameters are assumed to be completely unknown. A dynamic surface design technique using the asymmetric barrier Lyapunov function (ABLF) is employed to design adaptive controllers for output constrained systems. In the designed controllers, the adaptive function approximators using neural network are employed for compensating for unknown system nonlinearities. First, an adaptive control design problem of nonlinear air supply systems with asymmetric oxygen excess ratio (OER) constraints is addressed. An ABLF-based control design is established to maintain OER to an optimal value while preventing oxygen starvation and parasitic loss. Second, an approximation-based adaptive stabilization problem is investigated for nonlinear thermal management systems with a nonlinear coolant circuit dynamics where the asymmetric stack temperature (ST) constraints are considered. An ABLF-based adaptive control design is developed to maintain ST to an optimal value while overcoming membrane dehydration and electrode flooding problems. Finally, we introduce a nonlinear interaction problem of constrained air supply and thermal management systems and present a decentralized event-triggered control design strategy of interconnected air supply and thermal management systems under limited network resources. The local adaptive event-triggered control laws and the asynchronous triggering laws are derived to ensure the stability of the closed-loop system. The effectiveness of the proposed control schemes is validated via simulation results.

자기구성제어기(SOC)를 이용한 저장탱크계의 유량제어

김성용 慶一大學校 産業大學院 1999 국내석사

퍼지논리제어기(FLC)는 잘 정의되지 않는 프로세스의 제어에 효과적이나 제어규칙을 습득하기 어려운 경우가 많다. 이러한 제어규칙 습득의 어려움을 해결한 것 중에 하나가 자기구성제어기(SOC)이다. SOC는 자기 학습법에 의해 제어규칙을 자동으로 생성해서 계통을 제어하는 방법이다. 본 논문에서는 비선형 계통인 저장탱크계의 출력유량 제어를 위한 SOC를 설계하고 여러 환산계수 조건에서 설정치를 변화 하면서 출력 유량을 제어하는 시뮬레이션 연구를 행하였다. 그 결과 환산계수 선정에 따라 제어계의 응답특성이 다소 변화하는 특성을 보였으며 SOC는 계통에 대한 정보가 거의 없으나 큰 정밀도가 요구되지 않은 계통에 대한 퍼지논리제어기 설계에는 유용한 것으로 판단된다. There are lots of difficulties in getting control rules of FLC even though FLC is effective in controlling ill-defined processes. One' of the solutions for the difficulties is the SOC(self-organizing controller) proposed by Procyk and Mamdani. The SOC controls the process by creating and modifying control rules through a self-learning method. In this paper, the SOC is applied to control the flow rate of the mass storage tank system and the applicational characteristics of the SOC are investigated through the simulation studies. Especially the effects of the scale factors for the control performance are illustrated. There are differences between the responses of control system through changing values of several variation of scale factor. As the result of this study, it can be said that the SOC is effective in designing FLC for the processes with poor information, but only for the processes which do not require high precision.

영점의 특성 분석과 제어 시스템 설계 응용

권병문 仁荷大學敎 大學院 2002 국내박사

이 논문에서는 전달함수(Transfer Function)에서 영점(Zero)을 가진 단입출력(Single Input, Single Output) 물리적 시스템의 응답특성을 분석하고, 그 결과를 이용하여 제어기 설계문제에서 영점 때문에 나타나는 여러 가지 절충(Trade-Off) 문제를 다룬다. 시스템이 안정하도록 되먹임제어기(Feedback Controller)를 잘 설계하더라도 위치가 변하지 않고 그대로 남아있는 영점 때문에 시스템의 과도응답(Transient Response) 특성이 좋지 않게 나타날 수 있다. 이 논문에서는 이러한 영점의 특성을 분석하기 위하여 우선 일반적 인 2차 시스템(Second-Order System)에 대한 과도응답 특성을 해석적인 방법(Analytic Method)을 통하여 분석한다. 시스템의 임 펄스응답(Impulse Response)과 단위 계단응답(Unit Step Response)의 정확한 해를 제시하고, 이러한 해를 통하여 단위계단응답의 최대하향초과(Peak Undershoot)와 최대하향초과시간(Peal: Undershoot Time), 최대초과(Maximum Overshoot)와 최대초과시간(Maximum Overshoot Time) 등을 계산한다. 또한, 2차 시스템이 초과현상(Overshoot Phenomenon)이 나타나지 않거나 단조증가(Monotone Nondecreasing)하는 계단응답(Step Response)을 가질 필요충분조건을 제시한다. 제시된 조건들은 고차시스템(High-Order System)을 직렬형(Series) 부시스템(Subsystem)이나 병렬형(Parallel) 부시스템으로 분해하는 방법을 통하여 고차시스템을 위한 충분조건으로 확장할 수 있다. 이 논문에서는 영점으로 인해 나타나는 여러 가지 특성을 분석하기 위해 제어시스템 분야에서 자주 사용되는 라플라스변환을 이용한다. 라플라스 변환이 가능한 함수가 만족해야만 하는 라플라스 적분 형태의 새로운 등식을 제시하고, 이를 단위되먹임제어(Unity-Feedback Control) 방식에서 활용하는 방법을 제안한다. 또한, 우반면(Right Half Plane)에 영점이나 극점(Pole)을 가진 시스템은 그러한 영점과 극점으로 인해 또 다른 등식이 성립해야함을 보인다. 이러한 적분등식(Integral Equality)을 이용하여 수렴영역(Convergence Region)에 위치한 영점이나 극점에 의해 나타나는 여러가지 성능제한조건(Performance Limitation)을 제시한다. 특히, 정착시간(Settling Time)에 따른 임펄스응답의 최대간이 갖는 최소경계간(Lower Bound)을 제시하고, 비최소위상(Nonminimum Phase) 시스템 이 나 불안정한 시스템은 안정한 최소위상(Minimum Phase) 시스템보다 더 큰 최소경계값을 가짐을 보인다. 또한, 단위계단응답에서 최대초과의 최소경계값을 제시하고, 단위되먹임을 사용하여 제어기를 구성할 경우에 계단응답에서 초과현상이 나타나게 될 충분조건을 제시한다. 따라서 불안정한 실극점(Real Pole)을 가진 시스템은 단위되먹임 방식으로 제어기를 설계하면 계단응답에서 항상 초과현상이 나타남을 알 수 있다. 마지막으로 이 논문에서는 실영점(Real Zero)과 실극점만을 가진 최소위상 시스템 이 단조증가하는 계단응답을 가질 조건과 어떠한 경우에 가장 빠른 응답을 얻을 수 있는지를 보인다. 결과적으로, 같은 직류이득(DC Gain)과 극점들을 갖고있는 시스템중에서 상대차수(Relative Degree)가 1이고, 모든 영점의 곱의 절대값이 가장 작은 시스템이 가장 빠른 응답을 갖게 된다. 이러한 결과를 바탕으로 시스템이 가장 빠른 계단 응답을 갖도록 하는 제어기를 설계한다. 또한, 가장 빠른응답을 갖게하는 극점과 영점의 배치는 최적저가제어(Optimal Cheap Control)와 같음을 알 수 있다. 각 장에 포함된 여러 모의실험(Simulation) 예제를 통하여 이 논문에서 제시하는 이론들의 유용성을 보인다. This thesis investigates some characteristics of the output responses of SISO(Single Input, Single Output) systems represented by transfer functions. It also deals with some trade-off relations imposed by open-loop poles and zeros located in the convergence region of the system, which frequently conflict with each other in controller design problems. Since system zeros are not changed even though a feedback controller is properly designed in order to make the closed-loop system stable, they might badly affect the transient response of the system. In this thesis, it firstly analyzes transient responses of all second-order systems by the analytic method. Using the Laplace transform technique, it has presented the impulse and the unit step responses of the second-order systems on the time-domain, which can be used to compute the peak undershoot, the peak undershoot time, the maximum overshoot and the maximum overshoot time, etc. Moreover, it has formulated the sufficient and necessary conditions for the nonovershooting or the monotone nondecreasing step response of the second-order systems, which can be extended to another sufficient conditions for the monotone nondecreasing step response of high-order systems by series or parallel connections of some subsystems. In the second place, this thesis establishes some integral equalities about Laplace transformable functions imposed by zeros in the convergence region of the transfer function such as imaginary axis zeros and RHP(Right Half Plane) zeros. In the unity-feedback control scheme, another integral equality is also derived on the out-put responses of the system with open-loop poles located in the right side of the dominant pole of the closed-loop system. These integral equalities can be applied to understanding some fundamental limitations of the control system with the rational transfer function. Especially, it shows that the system has some lower bounds between the maximum magnitude of the impulse or the unit step response and the achievable settling time, and shows that RnP zeros necessarily imply more severe lower bounds on the responses. Moreover, it shows that open-loop unstable poles and RHP zeros necessarily imply the overshoot and the undershoot in the step response, respectively. Finally, it has investigated some conditions which guarantee the fastest rise and settling time in the step response of SISO LTI(Linear Time-Invariant) systems with real poles and zeros. As one of main results, it is shown that any LTI stable system with the relative degree 1 and the smallest absolute value of the zeros' product has the fastest step response among those systems with the same positive DC gain and the same poles. Based on the results, it gives some controller design guidelines such that the system has the fastest step response. The pole-zero configuration of the proposed results is the same as that of the cheap control in the LQ(Linear Quadratic) problem for SISO systems. To exemplify usefulness of the results proposed in this thesis, some simulation examples are included in each chapter.

Type-2 Fuzzy Logic을 이용한 항공기의 제어 시스템 설계

송진환 中央大學校 大學院 2013 국내석사

일반적으로 항공기의 제어 시스템을 설계할 때 두 가지 어려움이 있다. 첫 번째는 항공기의 동적 특성이 비선형 특성을 갖고 있고, 그 파라미터 값들이 시간 혹은 비행 조건에 따라 변화하는 시변 특성을 갖고 있다는 점이다. 두 번째는 항공기 비행에 영향을 미치는 주위 환경의 모든 영향을 정확히 고려한다는 것이 불가능하다는 점이다. 이러한 어려움 속에서도 고전적인 제어 이론을 활용한 신뢰성 높고 효율적인 제어 기법들이 계속 개발되어 왔으나, 정확한 이론적 분석이 수반되지 않으면 항공기의 성능, 강건성, 안전성도 확보하기 어려운 문제점을 갖는다. 이에 기존 제어 기법들의 어려움을 완화하기 위해 지능 제어 기법을 활용한 항공기 제어 시스템 개발에 대한 시도가 이루어지고 있다. 대표적인 방식으로 비선형 신경망 제어, 퍼지 제어 같은 기법들이 있다. 본 논문에서는 기존의 퍼지 논리가 갖고 있는 불확실성에 대한 취약점들을 크게 감소 시킬 수 있는 Interval Type-2 퍼지 논리 이론을 기반으로 한 항공기의 지능형 비행 제어 시스템을 개발하고자 한다. 이 결과들은 컴퓨터 모의실험에 의해 그 효용성을 입증한다. In general, when designing the control system of the aircraft, there are two difficulties. The first is that the dynamic characteristics of the aircraft has nonlinear characteristics, and the parameter values have time-varying characteristics due to time or flight conditions. The second is that it is impossible to take into account exactly to the influence of the surrounding environment affecting aircraft flying. Despite these difficulties, using the classical control theory reliable and efficient control techniques have been developed. This approach, however, is not accompanied by a precise theoretical analysis if you have a problem is difficult to ensure the performance, robustness and stability of the aircraft. From these aspects, recently, some approaches to utilizing the intelligent control theories such as fuzzy logic control, neural network and Genetic Algorithm have appeared. In this thesis, one advanced intelligent flight control system has been developed utilizing type-2 fuzzy logic, which can deduce the uncertainty problem of the conventional fuzzy logic. The results will be verified through computer simulation.

히스테리시스 방식 PWM 제어기법에 의한 AC/DC 컨버터의 특성 해석

정태화 慶北産業大學校 産業大學院 1996 국내석사

본 연구는 산업 현장이나 가정용 기기 등에 광범위하게 사용되고 있는 AC/DC 컨버터의 제어에 관해 언급하고 있다. AC/DC 전력 변환 장치로는 지금까지 주로 다이오드 정류기나 위상 제어되는 정류기들이 사용되어 왔는데, 이러한 컨버터는 입력 선전류의 파형에 많은 고조파 성분이 포함되어 있어서 입력 전압전 파형을 왜곡시키고 입력 역률도 저하시키고 있다. 따라서 본 논문에서는 자기 소호 능력을 가지고 있는 새로운 전력용 반도체 소자를 사용한 스위칭 모드 PWM 승압형 컨버터를 사용하여 기존의 정류기에서 나타나는 문제점들을 해결하고, 입력 역률 및 파형을 개선하기 위한 제어 방법에 대해 고찰하였다. 그리고 전류 제어되는 단상 및 3상 전압원 컨버터의 제어 방법을 제안하였다. 단상 컨버터는 고정된 대역을 갖는 히스테리시스 제어 방법과 대역폭이 가변되는 히스테리시스 전류 제어 방법으로 제어되고, 3상 컨버터는 예측 전류 제어 방법으로 제어된다. 그리고 이러한 제어 방법을 적용한 컨버터의 입력 전류의 파형은 거의 정현파에 가깝고 역률도 거의 1로 나타나고 있다는 것을 이론적인 해석과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 입증하였다. This paper describes to control system for AC to DC converter which has been widely used to power source in industrial factory and domestics. Up to now, AC to DC power converters have been dominated by uncontrolled or line-commutated phase-controlled rectifiers. However, the waveforms for this type of converters are nonsinusoidal and contain certain harmonics. Therefore, these are produce distorted currents in the AC source. Such harmonic components may have unwanted effects on the AC system caused interference with adjacent equipment. And Input power factor is also influenced by harmonics of the line current. So, this paper proposes a current-controlled PWM rectifier, using fixed and variable band hysteresis current control method, to single-phase and three-phase voltage source converter. The results of circuit analysis and computer simulation are presented that they are capable of delivering nearly sinusoidal current waveforms with unity power factor, and have a low output voltage ripple. Moreover, it exhibits fast transient response to the load voltage variations.

입력 역률을 개선한 직렬 공진형 AC/DC 컨버터 해석

장승호 慶北産業大學校 産業大學院 1997 국내석사

본 연구는 가정용 기기, 통신 기기, 의료 기기 및 산업 현장에서 광범위하게 사용되고 있는 AC/DC 컨버터 제어에 관해 언급하고 있다. 지금까지 주로 다이오드 정류기나 위상제어되는 정류기들이 사용되어 온 AC/DC 전력 변환 장치들은 입력 선 전류의 파형에 많은 고조파 성분이 포함되어 있어서 입력 전압선 파형을 왜곡시키고 입력 역률도 저하시키고 있다. 따라서 본 논문에서는 전력용 반도체 소자로 자기 소호형이며 주파수 특성이 우수한 MOSFET를 사용하여 구성한 Half-bridge 모델 직렬 공진형 고주파 인버터 주회로를 제안하고 동작 상태 및 특성을 해석하였다. 또한 공진형 컨버터의 공급 전원인 AC측 전원의 입력 역률 및 파형 개선을 위해 히스테리시스 방식 스위칭 모드 PWM 승압형 컨버터를 적용하고 이론적 회로 해석을 통해 타당성을 입증하였다. 이론적인 수치 해석과 컴퓨터 시뮬레이션에서 이러한 제어 방법을 적용한 컨버터의 입력 전류 파형은 거의 정현파에 가깝고 역률도 거의 1로 나타나고 있음을 알 수 있었다. 또한 위상차 제어에 의한 스위칭 주파수를 조정함에 따라 공진 요소에 흐르는 부하 전류가 효율적으로 분담되고, 부하단에서 위상이 합성되어 부하에 전달되는 출력 전압 및 전류를 적절히 가변할 수 있었다. This paper describes how to correct input power factor and to control output dc voltage for an AC to DC converter, which has been widely used as a power source in industrial machines and electronic devices. AC to DC power converters have various harmonics in input line current. Also, these distort line voltage waveforms and decrease power factor of the AC line. Therefore, this paper proposes a hysteresis current-controlled PWM rectifier as a power factor correction of the input line and the high frequency half-bridge inverter link series resonant converter as the output power control strategy. The output dc voltage can be controlled by a phase difference control of the gate signals. From the computer simulation results, it provides nearly sinusoidal input current with unity power factor and the voltage divide capacitors using resonant componants can be shared properly voltage and current rating of the devise in accordance with resonant operations. Consequently, it can reduce the numder of devices and switching losses in the devices. The proposed converter can be applied for various power conversion apparatus.

특징점 기반 단안 영상 SLAM의 최적화 기법 및 필터링 기법의 성능 연구

전진석 중앙대학교 대학원 2019 국내석사

최근 카메라는 4차 산업과의 연관성이 높아지고 있는 상황이다. 현재 로봇공학의 SLAM, 자율주행자동차의 카메라, VR, AR에 대한 카메라 사용, 드론에서의 카메라 사용으로 많은 분야에서 카메라를 사용하고 있다. 여기에서 SLAM이란 simultaneous localization and mapping (SLAM) 으로써 동시 다발적으로 자신의 위치를 찾고, 그 위치에 대한 지도를 작성하는 알고리즘을 일컫는 말이다. SLAM을 하기 위해서는 특징점 검출 및 추출부터 카메라의 자세와 3차원 점을 맵핑시키는 알고리즘을 형성해야 SLAM을 할 수 있다. 앞서 말한 SLAM 알고리즘을 하기 위해서는 특징점 검출, 추출 및 정합이 필요하다. 특히 이미지 상에서의 특징점을 정의하는 것이 매우 중요하다. 특징점을 정의하는 알고리즘으로써 SIFT, SURF, ORB, BRIEF, FAST, BRISK 등 많은 알고리즘이 존재하며 우리가 사용한 알고리즘은 SIFT 알고리즘보다 빠른 알고리즘 SURF 알고리즘을 사용하였다. 본 논문에서는 카메라의 자세와 3차원 점을 보정하는 알고리즘에 대한 방법을 비교하였다. 또한, 카메라의 자세 추정 방법에 따라 달라지는 정확도를 비교하였다. 카메라의 자세와 3차원 점을 보정하는 방법으로는 최적화 기법과 필터 기법이 있다. 이 두 방식을 비교 분석하였다. 최적화 기법에서는 SBA(Sparse Bundle Adjustment) 방법을 사용하였고, 필터 기법에서는 제어 시스템에서 많이 사용되어지는 기법인 칼만 필터를 사용하였다. 칼만 필터에서는 비선형에서도 사용할 수 있는 확장형 칼만 필터(Extended Kalman Filter)를 사용하여 실험하였다. Recently, camera has become increasingly related to the 4th industry. We use camera in many areas, such as robotics SLAM, autonomous vehicles, VR, AR, and drones. SLAM is a simultaneous localization and mapping (SLAM), which refers to an algorithm that simultaneously looks for a location and maps a location of itself. In order to achieve SLAM, it is necessary to form an algorithm that detects and extracts feature points, gets the camera’s pose and maps 3D point. The SLAM algorithm requires feature point detection, extraction, and matching. It is especially important to define the feature points on the image. There are many algorithms to define feature points such as SIFT, SURF, ORB, BRIEF, FAST, and BRISK. Our algorithm uses a faster algorithm SURF algorithm than the SIFT algorithm. In this paper, we compared the correcting method of camera pose and 3D point. Also, we compared the accuracy that varies according to the camera pose estimation method. There are optimization methods and filter methods for correcting camera posture and 3D point. Sparse Bundle Adjustment (SBA) was used for the optimization method and the extended Kalman filter was used for the filter method.

정보가전용 제어 미들웨어를 지원하는 홈 서비스 로봇의 개발

이동일 嶺南大學校 大學院 2003 국내석사

본 논문은 Jini의 서비스/클라이언트 구조를 적용한 미들웨어 기반의 서비스 로봇 제어 시스템을 제안한다. 플랫폼 독립적으로 수행되는 Java를 기반으로 하는 Jini는 네트워크 플러그앤플레이(plug-and-play)를 지원하고, 하드웨어와 소프트웨어 서비스의 구별이 없고, 자발적인 네트워킹을 지원하고, 간단한 접속 절차를 가지는 미들웨어 기술이다. 기존의 Jini를 사용하지 않는 원격 제어 시스템은 제한된 클라이언트만이 로봇 서비스를 이용할 수 있었다. 반면 제안된 시스템은 Java 실행이 가능한 임베디드 시스템과 Jini 기반의 자원 공유 기법을 사용하기 때문에, PC, PDA, 기타 정보가전 등의 다양한 클라이언트 시스템이 로봇 서비스를 이용 가능하게 한다. 제안된 시스템은 Web 기반 환경에서 구현되었으며, 서비스 로봇은 간단한 마우스 조작 명령으로 원격 조작이 원격 조작이 가능하다. 개발한 서비스 로봇은 WWW에서 간단한 마우스 조작 명령으로 원격조작이 가능하다. 몇가지 실험적인 결과를 통해 제안된 절차에 의해 설계된 on-line 제어 시스템의 유용함을 확인할 수 있다. This paper proposes a state of the art control system for a service robot based on the service/client architecture of Jini. Jini is used for the middleware technology that has the characteristics of network plug-and-play, no hardware/software distinction, spontaneous networking and simple connecting procedure. The non-Jini-based remote control system uses PC as into client to access a remote robot. Whereas the proposed system which has the architecture of the Java-runnable embbedded system and resource-sharing technique based on the Jini technology is applicable the various client devices such as PC, PDA(Personal Digital Assistance) and other information appliances. The target robot is teleoperable via the standard point-and-click mouse commands over the World Wide Web. Some experimental results show the efficiency of the proposed near on-line control system which is designed according to the proposed procedure in this paper.