초록 ▼

분산형 실시간 제어시스템을 위한 응용분야 적응형 계층적 미들웨어 구조를 제안하고 이를 구체화하기 위한 재사용 가능한 미들웨어 소프트웨어 컴포넌트를 개발한다. 개발된 소프트웨어 구조의 효용성을 검증하기 위하여 연성 실시간(soft real-time) 제어시스템의 대표적인 응용분야로 홈 네트워크 시스템, 경성 실시간(hard real-time) 제어시스템의 대표적인 응용분야로 무인 자율 비행 헬기 시스템을 선정하여 개발된 소프트웨어 컴포넌트를 기반으로 한 응용분야 맞춤형(Domain-specific) 소프트웨어 구조를 설계하고 구현하여

분산형 실시간 제어시스템을 위한 응용분야 적응형 계층적 미들웨어 구조를 제안하고 이를 구체화하기 위한 재사용 가능한 미들웨어 소프트웨어 컴포넌트를 개발한다. 개발된 소프트웨어 구조의 효용성을 검증하기 위하여 연성 실시간(soft real-time) 제어시스템의 대표적인 응용분야로 홈 네트워크 시스템, 경성 실시간(hard real-time) 제어시스템의 대표적인 응용분야로 무인 자율 비행 헬기 시스템을 선정하여 개발된 소프트웨어 컴포넌트를 기반으로 한 응용분야 맞춤형(Domain-specific) 소프트웨어 구조를 설계하고 구현하여 재사용성 공통 소프트웨어 구조의 효용성을 검증한다.
- 분산형 실시간 제어 시스템에 공통적으로 사용될 계층적 미들웨어 개발
.분산 실시간 제어 시스템 요건 및 공통 기능 정의- RT-UML 기반
.IEEE 1394, Zigbee,CAN, LonWorks등 홈 네트웍 및 분산 실시간 시스템에 사용 가능한 센서 네트웍 프로토콜들에 대한 디바이스 드라이버, API를 개발
- 재사용 가능한 형태로 컴포넌트화 된 제어 미들웨어(제어 알고리즘 내장)
.퍼지 제어기, PID 제어기, 신경망 제어기, 견실 제어기등을 코아 미들웨어 상위 응용 에이전트 컴포넌트로 개발
- 제안된 공통 소프트웨어 구조 기반의 응용 에이전트 및 프로토타이핑 기법 개발
.연성 실시간 미들웨어와 경성 실시간 미들웨어로 공통 소프트웨어 구조 이중화
.개발된 재사용 컴포넌트 기반 점증적 프로토타이핑 기술 및 성능 검증 기술 개발
.제어 에이전트들의 유연한 연동을 위한 분산 에이전트 연동 및 이동 기술 개발
-응용분야 맞춤형 소프트웨어 구조 개발
.경성실시간시스템 응용분야(무인 자율비행 헬기 시스템)맞춤형 소프웨어구조개발
.연성 실시간시스템 응용분야(홈 오토메이션 시스템)맞춤형 소프트웨어 구조 개발
.하드웨어 및 소프트웨어 컴포넌트 동적 재구성을 지원하는 소프트웨어 구조 정의
.추상화된 자율 명령 처리기 관련 컴포넌트 라이브러리 개발
-재사용성을 겸비한 응용분야 맞춤형 시스템 설계 및 구현 명세 및 방법론 개발
.두가지 응용 사례(홈네트워크 및 자율 비행 헬기)에 적용된 미들웨어를 보다 재사용 가능한 형태로 재구성 하기 위하여 분산 제어 시스템에 대한 실물 프로토타이핑 개념을 적용하여, 일반화된 분산 제어 시스템 실물 모형을 만들 수 있는 개발 환경을 개발하여, 다양한 분산 제어 시스템 모형을 제작하여봄.
- 홈네트워크에 적용 가능한 연성 실시간 특성을 가지는 분산 제어 미들웨어 개발 및 테스트 베드 제작 적용(국제저널 논문 1편 발표, 1편 심사중)
- 자율 비행 헬기에 적용 가능한 경성 실시간 특성을 가지는 분산 제어 미들웨어 개발 및 실물 모형 헬기(JR PROPO ERGO 50, KYOSHO CONCEPT 60)에 적용 필드 비행 테스트를 통하여 성능 분석 (국제저널 논문 1편 발표, 1편 심사중)
- 두 응용분야를 위해서 개발된 제어 미들웨어의 재사용성을 강화하기 위해 분산 제어 시스템을 위한 실물 프로토타이핑 제작을 위한 하드웨어 및 관련 소프트웨어 제작 하여 개발된 제어 미들웨어의 재사용성을 제고함. (국내 저널 논문 1편, 학술발표 및 국제 학회 초청 발표 1편)

Abstract ▼

First of all, we will propose a concept of hierarchical middleware architecture for commonly used in distributed real-time control systems, and then develop the reusable software component to concrete the concept. In order to verify the commonly reusability and practicality of the proposed architect

First of all, we will propose a concept of hierarchical middleware architecture for commonly used in distributed real-time control systems, and then develop the reusable software component to concrete the concept. In order to verify the commonly reusability and practicality of the proposed architecture, we will develop application-oriented domain-specific software architecture and design methodology on the top of the component architecture. To narrow the work-scope, we will focus on two applications - One is the unmaned auto-pilot helicopter as a typical hard real-time control applications, the other is the home automation system as a typical soft real-time control application.
- Develop a real-time control middleware commonly used in control applications:
.Define constraints and common functionalities of distributed control systems using RT-UML
.Develop device driver, API for reusable sensor network protocols that using home network or distributed real-time systems, IEEE 1394, ZigBee, CAN, LonWorks etc.
- Reusable component middleware embedding well-known control algorithms
.Develop fuzzy controller, PID controller, neural-net controller, robust controller those are encapsulated in application independent component agents
- Develop application-oriented agents and prototyping method
.Develop incremental prototyping on the top of the common architecture
.Develop the verification method of the performance and constraints
- Develop application-oriented domain-specific software architecture
.Develop unmanned auto-pilot heli system - specific software architecture
.Develop home automation - specific software architecture
- Complete the reusable domain-specific system design and implementation specification and development methodology in these application area
.Appling concept of actual object prototyping to reconstruct reusable object than middleware applied in tow application's case, develop developing environment to make actual model of general distributed control system, make various control system model
- Develop distributed control middleware having specific soft real-time, appliable home network, make and apply test bed (international journal 1 paper announcement, 1 paper under examination)
- Develop distributed control middleware having specific hard real-time, appliable auto-pilot heli and analyze performance through filed test of applied actual model heli(JR PROPO ERGO 50, KYOSHO CONCEPT 60) (international journal 1 paper announcement, 1 paper under examination)
- To robust reusability of control middleware developed of two application part, develop hardware and software for actual object prototyping of distributed control middleware and consider reusability (Domestic journal 1 paper, scientific and international society invitation announcement 1 paper)

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...11
• 3. 결과 및 고찰...67
• 4. 결론...75
• 5. 인용문헌...76