이산시간 상호결합 퍼지 시스템을 위한 관측기 기반 분산 퍼지 제어기 설계

구근범(Geun Bum Koo),주영훈(Young Hoon Joo),박진배(Jin Bae Park) 한국지능시스템학회 2015 한국지능시스템학회논문지 Vol.25 No.5

본 논문은 이산시간 상호결합 퍼지 시스템을 위한 관측기 기반 분산 퍼지 제어기 설계 기법을 연구한다. 이를 위해 먼저 상호결합 퍼지 시스템의 퍼지 하위시스템을 고려하고, 이를 바탕으로 관측기 기반 분산 퍼지 제어기를 설계한다. 그리고 퍼지 하위시스템과 관측기 기반 분산 퍼지 제어기를 이용하여 폐루프 시스템을 구한다. 구해진 폐루프 시스템에 대해 최대 상호결합 범위를 포함한 안정도 조건을 도출하고, 이를 선형 행렬 부등식 형태로 나타낸다. 마지막으로 모의실험을 통해 제안된 제어기 설계 기법의 타당성을 분석한다. In this paper, an observer-based decentralized fuzzy controller is designed for discrete-time interconnected fuzzy systems. Based on the fuzzy subsystem of the interconnected fuzzy system, the observer-based decentralized fuzzy controller is considered. By using the fuzzy subsystem and the observer-based decentralized fuzzy controller, the closed-loop system is obtained. From the closed-loop system, the stability condition with the maximum interconnection bound is developed, and its sufficient condition is represented as the linear matrix inequality (LMI). Finally, the numerical example is provided to verify the effectiveness of the proposed technique.

컨트롤 샘플링 주기가 스위칭 시스템의 결합-분리 횟수에 미치는 영향을 고려한 제어 알고리듬 개발

정진욱,정란 한국지진공학회 2009 한국지진공학회논문집 Vol.13 No.4

최근에 Active interaction control(AIC) 시스템이 준능동 제어 시스템의 하나로 제안되었다. AIC 시스템은 제어 대상 구조물과 보조 구조물로 구성되며, 두 구조물간의 실시간 결합-분리를 통해서 제어 대상 구조물을 제어하게 된다. 구조물간의 결합과 분리를 담당하는 장치의 실시간 변환은 스위칭 제어 알고리듬의 결합-분리 조건식에 의해 제어된다. 기존 스위칭 제어 알고리듬의 경우, 제어 대상 구조물의 응답을 효과적으로 감소시키는 반면 불필요하게 큰 제어력과 과도한 결합-분리 횟수를 필요로 하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 구조물간의 효율적인 결합-분리 조정을 위해서 스위칭 활성화 영역과 스위칭 비활성화 영역을 분리 표현하였으며, 결합-조건식에 의해 결정되는 스위칭 활성화 영역과 스위칭 비활성화 영역간의 일반적인 관계를 포괄 스위칭 틀을 이용하여 나타냈다. 과도한 결합-분리 횟수와 불필요하게 큰 제어력의 효과적인 감소를 위해서 새로운 스위칭 제어 알고리듬의 결합-분리 조건식은 포괄 스위칭 틀안에서 설계되었다. 또한 기존 논문에서 사용된 컨트롤 샘플링 주기(Control sampling period)의 역할을 결합-분리 횟수의 관점에서 재해석하였다. 제안된 알고리듬의 효용성과 컨트롤 샘플링 주기의 역할을 검증하기 위해서 단자유도 모델을 이용하여 자유진동에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석결과, 총 스위칭 횟수를 감소시키기 위한 컨트롤 샘플링 주기의 인위적인 연장은 시스템의 제어 성능 향상에 필요한 구간 변환을 샘플링 주기 사이에서 억제시키는 단점을 가지고 있음을 확인하였다. 본 논문에서 제안된 알고리듬의 경우, 각각 과도한 결합-분리 횟수와 불필요하게 큰 제어력을 감소시키는데 효과적임을 알 수 있다. Recently, the active interaction control (AIC) system was proposed as a semi-active control system. The AIC system consists of a primary structure and an auxiliary structure. The objective of the AIC system is to control the response of the primary structure through engagement and disengagement between the primary and auxiliary structures. Previous switching control algorithms have been shown to be effective in reducing the response of the primary structure. However, they have the main drawback of requiring an excessive engagement-disengagement frequency and high interaction force. In this paper, the regions in which the switching is activated and the regions in which the switching is deactivated are described separately, to effectively determine the engagement or the disengagement. The general relationship between the switching regions and the deactivated switching regions selected according to the engagement-disengagement conditions is described within the newly-developed comprehensive switching framework. The proposed engagement-disengagement conditions are designed within a comprehensive switching framework, to reduce engagement-disengagement frequency and interaction force. Furthermore, the effect of a control sampling period on the AIC system is explained in terms of the engagement-disengagement frequency. The effectiveness of the proposed algorithms and the effect of the control sampling period are considered for a single degree of freedom model under free vibration. It is observed that increasing the duration of stay by using a large control sampling period prevents the AIC system from activating the possible chance of switching. The proposed algorithms are shown to be effective, both in restricting ineffective switching and in reducing interaction force.

The comparison on micro-tensile bond strengths of variable adhesive systems to Class V cavity

Kwon, Jung-Mi,Choi, Kyung-Kyu,Park, Sang-Jin 大韓齒科保存學會 2004 Restorative Dentistry & Endodontics Vol.29 No.1

이 연구는 발거 소구치에서 5급 와동을 형성하여 접착 시스템 및 와동 위치에 따른 상아질에 대한 접착시스템의 미세인장결합강도의 차이를 비교, 연구하였다. 접착방법은 resin-modified glass ionomer(GI), compomer(부식여부에 따라 DE 및 DN군으로 분류). 그리고 상아질 접착제인 Single Bond(SB) 및 Clearfil SE Bond(SE) 와 복합레진(Clearfil AP-X)을 사용한 5개의 실험군으로 분류하였다. 소구치 협측 치경부에 wedge 형태의 와동을 형성하고 5종의 접착 시스템을 제조자의 지시에 따라 적용, 충전하여 시편을 제작하여 미세인장결합강도를 측정하고, One-way ANOVA / Duncan's test로 통계분석하였다. SEM검사는 미세인장결합강도의 시편제작과 동일한 방법으로 시편을 제작한 후 관찰하였다. 실험 결과, 상아질 접착제 및 복합레진(SB, SE)의 미세인장결합강도가 GI보다 높게 나타났고 (P<0.05), 치은측이 교합측보다 더 낮게 나타났으며, GI, DE, SE에서 유의성 있게 낮게 나타났다(P<0.05). Compomer에서 conditioning여부(DN, DE)에 따른 변화는 치은측에서만 유의차 있는 것으로 나타났다. SEM 관찰에서, 교합측의 상아세관은 결합계면과 평행하게 주행하였고, 치은측에서는 결합계면에 수직으로 주행하는 것으로 관찰되었다.

고분자 전해질 연료전지 시스템을 위한 비선형 상호결합 시스템의 관측기 기반 분산 퍼지 제어기 설계

구근범(Geun Bum Koo),박진배(Jin Bae Park),주영훈(Young Hoon Joo) 한국지능시스템학회 2011 한국지능시스템학회논문지 Vol.21 No.4

본 논문은 고분자 전해질 연료전지 시스템(PEMFC)을 위한 비선형 상호결합 시스템의 분산 퍼지 제어기 설계 기법을 제안한다. 이를 위해 연료전지 시스템의 비선형성을 확인하고, Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델링을 통하여 비선형 시스템을 퍼지 모델로 변환한다. 변환된 퍼지 모델을 기반으로 퍼지 관측기를 설계하고 퍼지 시스템을 안정화 시킬 수 있는 분산퍼지 제어기를 설계한다. 폐루프 시스템의 안정도 조건을 선형 행렬 부등식으로 나타내고, 부등식을 이용하여 제어기의 이득값을 구한다. 마지막으로, 모의실험을 통하여 제어기의 효용성을 평가한다. This paper deals with the observer-based decentralized fuzzy controller design for nonlinear interconnected system for PEMFC. The nonlinear interconnected system is represented by a Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model. Based on T-S fuzzy interconnected system, the fuzzy observer and the decentralized fuzzy controller are designed. The stability condition of the closed-loop system with the proposed controller is represented to the linear matrix inequality (LMI) form, and the observer and control gain s are obtained by LMI. An example is given to show the verification discussed throughout the paper.

시간 지연이 있는 비선형 상호 결합 시스템의 분산 퍼지 출력 궤환 제어기 설계

구근범,주영훈,박진배 한국지능시스템학회 2008 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.18 No.1

본 논문은 시간 지연을 가지는 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 퍼지 출력 궤환 제어기를 제시한다. Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델링을 통하여 비선형 상호 결합 시스템을 퍼지 모델로 표현한다. 상호 결합 시스템의 하위 퍼지 시스템을 안정화 시킬 수 있는 분산 출력 궤한 제어기를 설계한다. 폐루프 하위 시스템들의 안정도 조건을 선형 행렬 부등식으로 나타내고, 부등식을 이용하여 제어기의 이득값을 구한다. 모의실험을 통하여 시간 지연이 있는 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 퍼지 출력 궤한 제어기의 효용성을 평가한다.

파라미터 불확실성을 갖는 이산시간 비선형 상호결합 시스템을 위한 강인 분산 제어기 설계

구근범(Geun Bum Koo) 한국지능시스템학회 2019 한국지능시스템학회논문지 Vol.29 No.3

본 논문에서는 이산시간 비선형 상호결합 시스템을 위한 강인 분산 퍼지 제어기 설계 기법을 제시한다. 이때, 상호결합 시스템은 불확실한 파라미터를 가질 뿐만 아니라, 미지의 상호결합성을 가진다고 가정한다. 비선형 상호결합 시스템의 퍼지 하위 시스템을 기반으로 분산 퍼지 제어기의 구조를 PDC기반과 Non-PDC 기반으로 모두 제안하며, 분산 퍼지 제어 설계 목적을 정의한다. Lyapunov 함수를 기반으로, 제어기를 포함한 폐루프 시스템의 안정도 조건을 구하고, 유도된 안정도 조건은 최대 상호결합 범위를 구할 수 있는 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 마지막으로 수치적 예제를 통해 PDC 기반과 Non-PDC 기반의 제어 성능 차이를 확인하고, 제시한 분산 퍼지 제어 기법의 효용성을 입증한다. In this paper, robust decentralized fuzzy controller design methods are presented for discrete-time nonlinear interconnected systems, which are assumed to have not only parametric uncertainties, but also unknown interconnections. Based on fuzzy subsystems of the nonlinear interconnected system, structures of decentralized fuzzy controllers are presented for both PDC and Non-PDC techniques. Also, the decentralized fuzzy controller design problem is defined. By using Lyapunov functional, each stability condition of closed-loop systems with decentralized controllers is guaranteed, and its condition is formulated into linear matrix inequalities with the maximum interconnection bound. Finally, by the numerical simulation, the performances are compared between PDC and Non-PDC control, and the validity of the proposed decentralized fuzzy controller design technique is shown.

이산 시간 비선형 상호 결합 시스템의 T-S 퍼지 모델을 위한 분산 동적 출력 궤한 제어기 설계

구근범(Geun Bum Koo),김진규(Jin Kyu Kim),주영훈(Young Hoon Joo),박진배(Jin Bae Park) 한국지능시스템학회 2007 한국지능시스템학회논문지 Vol.17 No.6

본 논문은 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델을 이용하여 이산 시간에서의 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 동적 출력 궤한 제어기를 제시한다. 이산시간 비선형 상호 결합 시스템의 각 하위 시스템에 대한 T-S 퍼지 모델링을 한 후, 각각에 대해 동적 출력 궤한 제어기를 설계한다. 제어가 된 폐루프 하위 시스템들로 전체 시스템의 평형점이 안정화되는 선형 행렬 부등식 (LMI)을 구하고, 부등식을 이용하여 동적 출력 궤한 제어기의 이득 값을 구한다. 마지막으로 모의실험을 통해 분산 동적 출력 궤한 제어기의 효용성을 확인한다. This paper proposes the decentralized dynamic output feedback controller for discrete-time nonlinear interconnected systems using Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model. Through T-S fuzzy model of each subsystem, the decentralized dynamic output feedback controller is designed. By the closed-loop subsystems with controller, it represents the linear matrix inequality (LMI) for stability of whole interconnected system. The value of control gain are obtained by LMI. An example is given to show the experimentally verification discussed throughout the paper.

결합 적응형 어레이 안테나를 적용한 무선 인터넷 시스템 구조 제안 및 성능분석

박현화,김정호,Park, Hyun-Hwa,Kim, Jeong-Ho 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.5A

본 논문에서는 4세대 이동 통신의 핵심 중의 하나라 할 수 있는 무선인터넷(WiBro) 시스템에 단말과 기지국에서 상호 결합하여 동작하는 결합 적응 어레이 안테나(joint adaptive may antenna)를 사용하는 WiBro시스템 구조를 제안하고 이에 따른 성능을 평가하였다. 단말과 기지국에 적응 어레이 안테나를 사용하지 않는 시스템과 비교하여 각 부반송파의 순시 (instantaneous) SINR이 증가하고 부반송파의 변화가 줄어들므로 시스템에서의 사용되는 전력도 감소하게 된다. 그러나 이러한 시스템의 성능 향상을 위해서는 기지국과 단말에서 최적 가중치(optimum weight) 계산이 요구되는데 이것은 시스템에 많은 계산량을 필요로 하게 된다. 이러한 계산량을 감소시키기 위해 부반송파를 그룹화하여 응집 대역폭(coherence bandwidth)내에 존재하는 부반송파에 대해서 동일한 가중치를 사용함으로써 시스템의 계산량을 줄일 수 있게 된다. 이때 응집 대역폭 내에 존재하는 부채널을 그룹화 하면 비록 수신 성능의 감쇠가 나타나지만 근소한 성능의 저하를 가져온다. 본 논문에서는 결합 적응적 어레이 안테나를 적용한 무선 인터넷 시스템의 성능을 타 시스템과 비교하여 단말과 기지국에서 상호 결합하여 동작하는 시스템은 전력 소비 감소, SINR 향상, 그리고 에러율 감소, 채널 변화 완화 등의 다양한 성능이 향상됨을 정량적으로 평가한다. In this paper, we have proposed WiBro receiver structure employing joint adaptive antenna scheme at the base station (BS) and the mobile station (MS) and evaluated its performance. In WiBro system, the joint use of transmit beamforming at BS and receive beamforming at MS can improve the SINR significantly and increase the capacity compared to the conventional system. Moreover, power allocation level can be decreased because channel variation can be reduced by using the jointly updated weight. However, it needsthe calculation of the antenna weights in every subcarrier for performance improvement. This could imply an enormous computational burden. However, the computational complexity can be reduced significantly by using the same set of the antenna weights for the adjacent subcarriers instead of calculating antenna weights for every subcarrier. We have analyzed the impact of subcarrier grouping for weight calculation on the system performance.

스마트 열차분리결합 시스템을 위한 예비위험원 분석

허재영(JaeYoung Heo),이강미(Kangmi Lee),황현철(Hyeonchyeol Hwang) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.10

가변편성은 저밀도 구간, 수요가 적은 시간대의 철도이용자들의 편의성을 향상시키고, 철도운영자의 운영효율을 높일 수 있는 이용자 맞춤형 운영방법이다. 국내에서는 익산역을 거점으로 전라선과 호남선을 대상으로 KTX산천에서 중련운행하고 있다. 다만, 중련을 위한 열차분리결합이 운영인력 개입을 통하여 수행됨에 따라, 역사내 승객대기 시간이 증가되고, 인적오류에 의한 사고 등 문제점들이 존재한다. 이에 대한 해결책으로, 무인자동시스템(Manless)을 기반으로한 열차의 분리결합을 자동화하는 스마트 분리결합 시스템의 개발이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 국내외적으로 새롭게 정의되는 스마트 열차분리결합 시스템의 안전성 확보를 위하여 예비위험원 분석을 통한 위험원들을 기술하였다. 스마트 분리결합 시스템을 적용하기에 앞서 도출된 위험원을 제어하기 위한 안전대책을 수립하고자 한다. In Korea, Variable formation operates double heading to target Ho-Nam Line and Jeon-La Line to Ik-San position, which can increase operational efficiency the railway operator to improve the convenience of railway users of demand less the time zone. However, according to the operation is performed by working personnel involved for Smart Train Coupling and Decoupling system, the passenger waiting time is increased in station, there are hazards by human error. Smart Train Coupling & Decoupling system is redefined in home and abroad that is system to target unmanned automatic for remedy shortcomings existing technology. This paper is newly defined the Smart Train Coupling and Decoupling system that must be done in order to secure the safety of system, first stage of safety activities, through PHA (Preliminary Hazard Analysis), the hazards, using safety to adopt measures to control hazards, which wants to adapt.

유치 상아질에 대한 수종의 상아질 결합제의 전단결합강도에 대한 연구

강선희,김대업,이광희 大韓小兒齒科學會 2005 大韓小兒齒科學會誌 Vol.32 No.2

소아환자의 수복치료에서 시술시간과 시술과정을 줄이는 것은 중요한 점이다. 복합레진은 물성의 증가로 영구치, 유치 전치부 심미수복재로써 뿐만 아니라 구치부 수복에도 많이 쓰이고 있다. 최근에 개발된 7세대 상아질 결합제는 기존의 복합레진을 치면에 부착하기 위해 필요했던 산부식, 프라이밍, 접착제 도포의 복잡한 과정을 한번의 처리로 단순화하였다. 본 연구에서는 유치 상아질에서 7세대 상아질 결합제의 결합력을 기존에 사용되고 있는 여러 결합제의 결합력과 비교하였다. 1, 2, 3, 4군은 각각 4, 5, 6, 7세대 상아질 결합제를 사용하였다. 유치 상아질을 노출시키고 군에 따라 상아질 면을 처리한 후에 직경 2.5mm, 높이 2.0mm의 주형을 이용하여 복합레진을 접착시키고 열순환을 시행한 다음 전단결합강도를 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 5세대 상아질 결합제 인 Clearfil SE Bond가 가장 높은 전단결합강도인 27.87±5.33 MPa를 보였다. 이것은 4, 6, 7세대와 비교했을 때 통계학적으로 유의하였다. 2. 4세대 상아질 결합제의 전단결합강도는 20.11±5.73 MPa로 6, 7세대보다는 약간 높게 나타났지만 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 3. 6, 7세대 상아질 결합제의 전단결합강도는 유사하게 나타났다. It is important to reduce chair time and procedure in restorative treatment for children. Composite resin is not only used in esthetic restoration of anterior teeth but also posterior teeth by its improved physical property. The 7th generation dentin bonding system was recently developed in order to simplify three steps which is needed to bond composite resin to tooth surface-etchant, primer, adhesive. We compared shear bond strengths of 4, 5, 6, 7th generations dentin bonding systems. The primary dentin was pretreated with 4, 5, 6, 7th generation dentin bonding systems. Then composite resin was cured to the specimen using molds 2.5mm in diameter and 2mm in height. Thermocycling was performed and shear bond strength was finally measured. The results were as follow: 1. The mean values of shear bond strengths in 5th generation dentin bonding system(group 2) were greater than those of 4, 6, 7th generation dentin bonding system(group 1, 3, 4). The differences were statistically significant. 2. The mean values of shear bond strengths in 4th generation dentin bonding system(group 2) were greater than those of 6, 7th generation dentin bonding system(group 1, 3, 4). But, the differences were not statistically significant. 3. Between the mean values of shear bond strengths in 6, 7th generation dentin bonding system(group 3, 4) were similar.