• Title/Summary/Keyword: 구속최적화

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Numerical optimization via ALM method (ALM방법에 의한 수치해석적 최적화)

  • 김민수;이재원
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.11 no.2
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    • pp.24-33
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    • 1989
  • 본 고에서는 이러한 추세에 따라서, 보다 효율적인 optimization program에 대해서 소개하고자 한다. 사용한 최적화 알고리즘은 ALM(augmented lagrange multiplier) 방법을 적용해서 구속조건이 있는 문제를 구속조건이 없는 문제로 변환한 후, self-scaling BFGS(broydon-flecher-goldfarb-schanno)를 적용한다. BFGS의 각 descent 방향에서의 step 길이는, sequential search로 unimodal point를 구해서, golden section 방법으로 refine을 한후, cubic approximation을 적용해서 구한다.

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Truss Design Optimization using Ant Colony Optimization Algorithm (개미군락최적화 알고리즘을 이용한 트러스 구조물의 설계최적화)

  • Lee, Sang-Jin;Han, Yu-Dong
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.709-712
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    • 2010
  • 본 논문은 개미군락최적화 알고리즘을 이용한 트러스 구조물의 설계최적화에 대한 이론적 배경과 수치해석 결과를 기술하였다. 트러스의 설계최적화를 수행하기 위하여 구조물의 중량을 최소화하는 것을 목적 함수로 하고 구조물에서 발생하는 응력과 변위의 허용치를 초과하지 않는 것을 구속조건으로 이용하였다. 본 연구에서는 개미군락알고리즘을 구조물의 최적화에 적용하기 위하여 외판원문제(travelling salesman problem: TSP)를 재 정의하는 방법을 사용하였으며 최대-최소개미시스템(max-min ant system)을 도입하여 트러스 구조물의 최적설계를 수행하였다. 이때 이산화 된 설계변수를 사용하였으며 구속조건을 처리하기 위해서 벌점함수를 사용하였다. 본 연구를 통하여 개미군락최적화 알고리즘은 구조최적화에 그 적용 가능성이 높았으며 전통적인 최적검색 기법의 새로운 대안으로 이용될 수 있는 것으로 나타났다.

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The Implementation of Graph-based SLAM Using General Graph Optimization (일반 그래프 최적화를 활용한 그래프 기반 SLAM 구현)

  • Ko, Nak-Yong;Chung, Jun-Hyuk;Jeong, Da-Bin
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.14 no.4
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    • pp.637-644
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    • 2019
  • This paper describes an implementation of a graph-based simultaneous localization and mapping(SLAM) method called the General Graph Optimization. The General Graph Optimization formulates the SLAM problem using nodes and edges. The nodes represent the location and attitude of a robot in time sequence, and the edge between the nodes depict the constraint between the nodes. The constraints are imposed by sensor measurements. The General Graph Optimization solves the problem by optimizing the performance index determined by the constraints. The implementation is verified using the measurement data sets which are open for test of various SLAM methods.

Optimum Shape Design of a Rotating-Shaft Using ESO Method ESO 법을 이용한 회전축의 형상최적화

  • Yang, Bo-Suk;Kim, Yong-Han
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.360-364
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    • 2001
  • 본 논문에서는 최근의 진화적 구조최적화(ESO) 전략을 회전축의 형상최적화에 적용하였으며, 각 계산 스텝마다 단위 유한요소의 크기를 변경함으로써 기존의 방법보다 빠르고 정확한 최적형상에 수렴하는 새로운 방법을 제시하였다. 축요소의 직경을 시스템 설계변수로 하였으며, 축중량의 감소, 공진배율(Q-factor)의 감소 및 충분한 위험속도의 분리여유를 갖도록 목적함수를 설정하였다. 불평형응답 및 굽힙응력의 구속조건을 부가하였으며, 목적함수에 대한 설계변수의 감도해석을 수행하였다. 전동기축계에 대한 적용 결과로부터 주파수와 동적 구속조건하의 로터베어링 시스템에 대한 축 형상 최적화에 ESO법이 효과적으로 이용될 수 있음을 확인하였다.

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Mid-course Trajectory Optimization for Boost-Glide Missiles Based on Convex Programming (컨벡스 프로그래밍을 이용한 추진-활공 유도탄의 중기궤적 최적화)

  • Kwon, Hyuck-Hoon;Hong, Seong-Min;Kim, Gyeong-Hun;Kim, Yoon-Hwan
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.49 no.1
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    • pp.21-30
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    • 2021
  • Mid-course trajectory of the missiles equipped with seeker should be designed to detect target within FOV of seeker and to maximize the maneuverability at the point of transition to terminal guidance phase. Because the trajectory optimization problems are generally hard to obtain the analytic solutions due to its own nonlinearity with several constraints, the various numerical methods have been presented so far. In this paper, mid-course trajectory optimization problem for boost-glide missiles is calculated by using SOCP (Second-Order Cone Programming) which is one of convex optimization methods. At first, control variable augmentation scheme with a control constraint is suggested to reduce state variables of missile dynamics. And it is reformulated using a normalized time approach to cope with a free final time problem and boost time problem. Then, partial linearization and lossless convexification are used to convexify dynamic equation and control constraint, respectively. Finally, the results of the proposed method are compared with those of state-of-the-art nonlinear optimization method for verification.

Finite Element Model Updating of Framed Structures Using Constrained Optimization (구속조건을 가진 최적화기법을 이용한 골조구조물의 유한요소모델 개선기법)

  • Yu, Eun-Jong;Kim, Ho-Geun
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.446-451
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    • 2007
  • An Improved finite element model updating method to address the numerical difficulty associated with ill-conditioning and rank-deficiency. These difficulties frequently occur in model updating problems, when the identification of a larger number of physical parameters is attempted than that warranted by the information content of the experimental data. Based on the standard Bounded Variables Least-squares (BVLS) method, which incorporates the usual upper/lower-bound constraints, the proposed method is equipped with new constraints based on the correlation coefficients between the sensitivity vectors of updating parameters. The effectiveness of the proposed method is investigated through the numerical simulation of a simple framed structure by comparing the results of the proposed method with those obtained via pure BVLS and the regularization method. The comparison indicated that the proposed method and the regularization method yield approximate solutions with similar accuracy.

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A Study of Evaluating Probabilistic Constraints for Reliability-Based Design Optimization (신뢰도 기반 최적설계를 위한 확률구속조건 평가방법 연구)

  • Jeung, Gi-Woo;Kim, Dong-Wook;Jung, Sang-Sik;Sung, Young-Hwa;Kim, Dong-Hun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.870-871
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    • 2011
  • 신뢰도 기반 최적설계는 목적함수를 최적화하는 단계와 확률구속조건을 평가하기 위한 최적화 단계로 이루어져 있다. 본 논문에서는 확률구속조건을 평가하는 방법으로 신뢰도 지수 기법과 성능치 기법을 제시하였고, 두 기법을 적용하여 초전도 자기 에너지 저장장치 모델의 신뢰도 기반 최적설계를 수행하였다.

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Trajectory Optimization of Supersonic vehicle and its Application (초음속 비행체의 궤적최적화와 연구응용 방향)

  • Park, Jung-Woo;Sung, Hong-Gye;Tahk, Min-Jea
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.411-413
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    • 2009
  • This paper deals with supersonic vehicle. A supersonic vehicle has very complicated and high nonlinear thrust characteristics with respect to outer and inner environment during operation. For this reason, supersonic vehicle has many maneuver constraints and allows to operate within more narrow flight envelope. In this paper, trajectory optimization of supersonic vehicle is accomplished. The trajectory optimization problem is formulated by a discrete parameter optimization problem and the operation constraints are considered during trajectory optimization. It is shown that results of trajectory optimization give senses to fuel supply and nozzle throttle area control into effectiveness. Furthermore, general operation direction and its application for supersonic vehicles are discussed.

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Wing Optimization based on the Reduced System (축소시스템 기반 비행체 윙 최적화 연구)

  • Kim, Hyun-Gi;Kim, Sung-Chan;Kim, Hak-Beom;Cho, Maneg-Hyo
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2011.12b
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    • pp.471-474
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    • 2011
  • 본 연구에서는 신뢰성과 효율성을 보장하는 축소기법을 기반으로 비행체 윙의 최적화 기법을 제안한다. 본 연구에서 사용하는 축소기법은 주자유도 기반으로 시스템을 구축하기 때문에, 구조물의 거동에 대해 지배적인 자유도를 잘 선정하는 것이 매우 중요하다. 잘 구성된 축소시스템은 최적화 과정에서 반드시 필요한 민감도 계산에서도 정확한 결과를 제공한다. 본 연구에서는 주자유도 선정을 위해 기존연구에서 신뢰성이 검증된 2단계 축소방법을 사용하였고, IRS에 의해 최종시스템을 구축하였다. 수치예제에서는 구속조건으로 부과되는 등가응력, 고유치 및 민감도는 모두 축소시스템 기반으로 구해지며, 최종적으로 제안된 기법을 통해 구속조건을 잘 만족하면서 목적함수에 대한 최적 결과를 얻을 수 있음을 보인다.

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Truss Size Optimization with Frequency Constraints using ACO Algorithm (개미군락 최적화 알고리즘을 이용한 진동수 구속조건을 가진 트러스구조물의 크기최적화)

  • Lee, Sang-Jin;Bae, Jungeun
    • Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction
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    • v.35 no.10
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    • pp.135-142
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    • 2019
  • Ant colony optimization(ACO) technique is utilized in truss size optimization with frequency constraints. Total weight of truss to be minimized is considered as the objective function and multiple natural frequencies are adopted as constraints. The modified traveling salesman problem(TSP) is adopted and total length of the TSP tour is interpreted as the weight of the structure. The present ACO-based design optimization procedure uses discrete design variables and the penalty function is introduced to enforce design constraints during optimization process. Three numerical examples are carried out to verify the capability of ACO in truss optimization with frequency constraints. From numerical results, the present ACO is a very effective way of finding optimum design of truss structures in free vibration. Finally, we provide the present numerical results as future reference solutions.