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대상물에 적어도 하나의 온도센서가 구비된 센서구비지점에서 측정된 데이터를 가공하여 상기 온도센서가 구비되지 않은 센서미비지점에서의 온도정보를 포함하는 열정보를 예측하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법에 있어서,상기 대상물의 형상 및 구조에 기반하여 분석된 민감도를 기반으로 상기 대상물 상에 구비될 상기 온도센서의 위치 및 개수가 결정되는 온도센서 결정단계;상기 온도센서에서 측정되는 데이터의 노이즈에 대한 민감도를 저감하는 안정기의 계수가 설정되는 안정기 설정단계;상기 대상물의 물리모델 및 상기 온도센서에 의해 상기 센서구비지점에서 측정되고 상기 안정기에 의해 안정된 측정 데이터를 기반으로 상기 센서미비지점에서의 온도정보를 포함하는 열정보가 예측되는 열정보 예측단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법
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제 1항에 있어서, 상기 온도센서 결정단계는,상기 대상물의 형상 및 구조에 기반하여 민감도가 분석되는 민감도 분석단계,상기 대상물의 형상, 구조 및 작동환경에 기반하여 상기 온도센서의 사양이 결정되는 센서사양 결정단계,산출된 민감도에 기반하여 상기 온도센서가 구비될 상기 센서구비지점의 위치 및 개수가 결정되는 센서구비지점 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법
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제 2항에 있어서, 상기 민감도 분석단계는,하기의 수식을 이용하여 구하고자 하는 미지수 파라미터에 대한 민감도 계수행렬을 구하는 것을 특징으로 하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법
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제 3항에 있어서, 상기 온도센서구비지점 결정단계는,상기 온도센서의 위치가 상기 민감도 계수행렬의 값에 따라 민감도가 큰 위치를 우선순위로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법
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제 3항에 있어서, 상기 온도센서구비지점 결정단계는,상기 온도센서의 개수가 적어도 상기 미지수 파라미터의 개수가 되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법
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제 5항에 있어서, 상기 온도센서구비지점 결정단계는,상기 온도센서의 개수가 상기 민감도 계수행렬의 랭크(rank)가 상기 미지수 파라미터의 개수와 동일하게 나오도록 결정되는 것을 특징으로 하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법
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제 1항에 있어서, 상기 안정기 설정단계는,정규화(regulaization)방법을 적용하여 상기 센서구비지점에서 측정된 데이터에 편향(bias)을 줌으로써 분산(variance)을 최소화하도록,상기 온도센서의 측정데이터 및 노이즈레벨을 입력받아 하기의 식을 사용하여 정규화계수의 초기값이 계산되는 초기정규화적용단계,(이 때, : 온도센서의 측정데이터, : 수치모델로 계산된 예측데이터, : 정규화계수, : 예시용 미지수 파라미터, : 단위행렬(I))예측데이터가 발산하지 않으면서 상기 정규화계수 값이 최소화되도록 하기의 식을 사용하여 시간적분기 계수가 결정되는 시간적분기설정단계,(이 때, : 시간에 대한 온도변화량, : 시간적분기 계수)결정된 상기 시간적분기 계수를 사용하여 정규화계수의 최적값이 다시 계산되는 최적정규화적용단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법
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제 1항에 있어서, 상기 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법은,상기 열정보 예측단계 이전에,상기 대상물의 물리모델의 열특성 파라미터가 교정되는 물리모델 교정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법
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제 8항에 있어서, 상기 물리모델 교정단계는,열전도도 및 비열용량 교정단계,접촉열전도도 교정단계,열대류계수 교정단계가 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법
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제 9항에 있어서, 상기 열전도도 및 비열용량 교정단계, 상기 접촉열전도도 교정단계, 상기 열대류계수 교정단계 각각은,열전도도, 비열용량, 접촉열전도도, 열대류계수를 교정될 미지수 파라미터라 통칭할 때,상기 온도센서의 측정데이터로서 교정용 온도데이터가 수집되는 온도데이터 수집단계,하기의 식을 사용하여 교정용 온도데이터 및 수치모델로 계산된 예측데이터의 최소자승오차(least square error)가 최소가 되도록 하는 미지수 파라미터가 계산되는 온도데이터 교정단계S(P)=∑(Yⁿ-T(P)ⁿ)^T(Yⁿ-T(P)ⁿ)(이 때, Yⁿ: 온도센서의 측정데이터, Tⁿ: 수치모델로 계산된 예측데이터, P: 미지수 파라미터, n: 0~데이터수집시간, ^T: 행렬 전치(transpose))를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법
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제 9항에 있어서, 상기 열전도도 및 비열용량 교정단계는,상기 대상물이 복수 개의 부품이 결합되어 이루어지는 조립체인 경우, 상기 대상물이 분해된 각 부품별로 수행되는 것을 특징으로 하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법
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제 9항에 있어서, 상기 열전도도 및 비열용량 교정단계는,상기 대상물의 작동온도 범위가 기설정된 범위 미만인 경우 열전도도 및 비열용량 값이 교정되고,상기 대상물의 작동온도 범위가 기설정된 범위 이상인 경우 온도에 따른 열전도도 비선형 곡선 및 온도에 따른 비열용량 비선형 곡선이 교정되는 것을 특징으로 하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법
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제 8항에 있어서, 상기 물리모델 교정단계는,교정된 상기 물리모델이 민감도 분석에 사용되도록, 상기 온도센서 결정단계 이전에 수행되는 것을 특징으로 하는 가상열센서 시스템을 이용한 열정보 획득방법
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