• Title/Summary/Keyword: 변수 분산 제어

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Behavioral Decentralized Optimum Controller Design for UAV Formation Flight (무인기 군집비행을 위한 행위기반 분산형 최적제어기 설계)

  • Kim, Seung-Keun;Kim, You-Dan
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.6
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    • pp.565-573
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    • 2008
  • The behavior-based decentralized approach is considered for multi-UAV formation flight. It is assumed that each UAV has its own mission of flying to a specified region, while the distances between UAVs should be maintained. These two requirements may conflict with each other. To design the controller, coupled dynamics approach is applied to multi-UAVs with an assumption that each UAV can communicate with each other to share the state-information. Control gain matrices are optimized to acquire better performances of formation flying. To validate the proposed control approach, numerical simulation is performed for the waypoint-passing mission of multi-UAVs.

Theoretical Analysis on the Variance Learning Algorithm (분산학습알고리듬의 이론적 분석)

  • 조영빈;권대갑
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.14 no.10
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    • pp.141-150
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    • 1997
  • 분산은 확률모델을 표현하는 유용한 변수중 하나이다. 입력변수에 대한 함수로 표현되는 조건부 분산을 학습하는 신경회로망에 대한 많은 연구가 있어왔다. VALEAN이라는 신경회로망 역시 이러한 많은 연구중 하나인데 이것은 기본적으로 feedforward 다층 퍼셉트론 구조를 가지며 새롭게 제시된 에너지 함수를 사용하고 있다. 이 논문에서는 이 에너지 모델에 의해 결정되는 피드백에러(델타)가 신경망의 transient, steady state에서 미치는 영향을 다루었다. 과도 상태 분석에서는 델타와 수렴성, 안정성에 관한 내용을 다루고 모의 실험을 하였으며 정상 상태 분석에서는 신경회로망의 정상상태 에러의 크기와 델타의 크기사이의 상관관계에 대하여 다루었다. 학습 알고 리듬이 확률적이므로 정상상태 역시 확률적인 상태를 나타낸다. 따라서 델타의 크기에 따른 정상 상태 에러의 최대치는 확률적인 모델을 가지게 된다. 여기서는 이 확률 관계를 분석적으로 규명하고 이에 따라 원하는 신뢰도로 정상 상태 에러를 제어하기 위해 필요한 델타의 크기를 예측할 수 있는 이론적 배경을 마련하게 된다.

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Fuzzy Quantization and Rate Control for Very Low Bit­rate Video Coder (초저전송율 동영상 부호기를 위한 퍼지 양자화 및 율 제어에 관한 연구)

  • 양근호
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.7 no.8
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    • pp.1684-1690
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    • 2003
  • In this paper, we proposed a fuzzy controller for the evaluation of the quantization Parameters in the H.263 coder to optimize the subjective quality of each coded frame, keeping the transmission rate constant. We adopted the Mamdani method for fuzzification and the centroid method for defuzzification. The energy and entropy are correlated to features of the HVS in spatial domain, while motion vectors are used to estimate the temporal characteristics of the signal. And then, the fuzzy inputs adapted the variance and the entropy in spatial domain, and the motion vector in temporal domain. We induced the fuzzy membership function and decided the fuzzy relevance to be compatible in visual characteristics. And then, we designed FAM banks. The fuzzy technology has been applied to a practical video compression. This results is obtained an effective rate control technique, an optimum bit allocation and a high subjective quality using fuzzy quantization.

Implementation of Agricultural Multi-UAV System with Distributed Swarm Control Algorithm into a Simulator (분산군집제어 알고리즘 기반 농업용 멀티 UAV 시스템의 시뮬레이터 구현)

  • Ju, Chanyoung;Park, Sungjun;Son, Hyoung Il
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.37-38
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    • 2017
  • 최근 방제 및 예찰과 같은 농작업에 단일 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)시스템이 적용되고 있지만, 가반하중과 체공시간 등 기존시스템의 문제가 점차 대두되면서 작업 시간을 보다 단축시키고 작업 효율을 극대화 할 수 있는 농업용 멀티 UAV시스템의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 작업자가 다수의 농업용 UAV를 효과적으로 제어할 수 있는 분산군집제어 알고리즘을 제안하며 알고리즘 검증 및 평가를 위한 시뮬레이터를 소개한다. 분산군집제어는 UAV 제어 계층, VP(Virtual Point) 제어 계층, 원격제어 계층으로 이루어진 3계층 제어구조를 가진다. UAV 제어 계층에서 각 UAV는 point mass로 모델링 되는 VP의 이상적인 경로를 추종하도록 제어한다. VP 제어 계층에서 각 VP는 입력 $p_i(t)=u^c_i+u^o_i+u^{co}_i+u^h_i$-(1)을 받아 제어되는데 여기서, $u^c_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 VP 사이의 충돌방지제어, $u^o_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 장애물과의 충돌방지제어, $u^{co}_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 UAV 상호간의 협조제어, $u^h_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 작업자로부터의 원격제어명령이다. (1)의 제어입력에서 충돌방지제어는 각 $u^i_c:=-{\sum\limits_{j{\in}{\eta}_i}}{\frac {{\partial}{\phi}_{ij}^c({\parallel}p_i-p_j{\parallel})^T}{{\partial}p_i}}$-(2), $u^o_c:=-{\sum\limits_{r{\in}O_i}}{\frac {{\partial}{\phi}_{ir}^o({\parallel}p_i-p^o_r{\parallel})^T}{{\partial}p_i}}$-(3)로 정의되면 ${\phi}^c_{ij}$${\phi}^o_{ir}$는 포텐셜 함수를 나타낸다. 원격제어 계층에서 작업자는 햅틱 인터페이스를 통해 VP의 속도를 제어하게 된다. 이때 스케일변수 ${\lambda}$에 대하여 VP의 원격제어명령은 $u^t_i(t)={\lambda}q(t)$로 정의한다. UAV 시뮬레이터는 리눅스 환경에서 ROS(Robot Operating Systems)를 기반한 3차원 시뮬레이터인 Gazebo상에 구축하였으며, 마스터와 슬레이브 간의 제어 명령은 TCPROS를 통해 서로 주고받는다. UAV는 PX4 기반의 3DR Solo 모델을 사용하였으며 MAVROS를 통해 MAVLink 통신 프로토콜에 접속하여 UAV의 고도, 속도 및 가속도 등의 상태정보를 받을 수 있다. 현재 멀티 드론 시스템을 Gazebo 환경에 구축하였으며, 추후 시뮬레이터 상에 분산군집제어 알고리즘을 구현하여 검증 및 평가를 진행하고자 한다.

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Distributed Control Framework based on Mobile Agent Middleware

  • Lee, Yon-Sik
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.25 no.12
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    • pp.195-202
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    • 2020
  • The control system for the efficiency of resource utilization in sensor network environment based on object detection and environmental sensor requires active control function which based on sensor data acquisition and transmission functions and server's data analysis. Using active rule-based mobile agent middleware, this paper proposes a new distributed control framework that reduces the load of central sensor data server in sensor network environment by implementing remote data sensing and Zigbee-based communication with server and data analysis method of server. In addition, we implemented a power-saving system prototype using active rule-based distributed control methods that applied consumer's demand and environmental variables, and verified the validity of the proposed system through experiments and evaluations in the mobile agent middleware environment. The proposed system is a system framework that can efficiently autonomously control distributed objects in the sensor network environment, and it can be applied effectively to the development of demand response service based on optimal power control for the smart power system in the future.

Performance Analysis Supports for QoS on Linux Clustered VOD Server (QoS를 지원하기 위한 리눅스 클러스터 VOD 서버의 성능 분석)

  • 서동만;방철석;이좌형;김경길;정인범
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.04d
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    • pp.301-303
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    • 2003
  • 비디오 서버는 제한된 자원을 이용하여 보다 많은 사용자에게 안정적인 005(Quality of Service)를 제공하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 안정적인 QoS를 지원하기 위한 서버 진입 제어에 관한 연구를 클러스터 형태의 VOD 서버에서 수행하였다. 리눅스 환경에서 구축된 VOD 서버의 성능을 분산 저장 노드의 수와 일반 재생 및 고속 재생의 비율을 변화시키며 측정하였다. 측정한 결과를 토대로 클러스터 VOD 서버의 성능 제한의 원인을 분석하고, 그에 따른 대책을 제안한다. 분석된 자료는 클러스터 VOD 서버에서 진입 제어의 기준을 결정하는 변수들로 사용되어 진다.

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Estimation of Hi-pass Traffic Dispersion Rates to Determine The Optimal Location of Hi-pass Lanes at A Toll Plaza (요금소 하이패스 차로 배치 최적화를 위한 하이패스 차량 교통분산율 추정)

  • Lee, Jaesoo;Lee, Ki-Young;Lee, Cheol-Ki;Yun, Ilsoo;Yu, Jeong Whon
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.12 no.4
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    • pp.22-32
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    • 2013
  • Since the percentage of vehicles equipped with Hi-pass, an electronic toll collecting device, has increased rapidly, it is very crucial to determine the optimal location of Hi-pass lanes at a toll plaza in terms of traffic control and operation. In this study, the appropriateness of existing Hi-pass lanes of a toll plaza is evaluated considering its physical geometry and traffic characteristics. A new evaluating criterion called "traffic dispersion rate" is developed in order to measure the level of traffic spreading across the toll booth lanes at a toll plaza. Logistic regression models are constructed to estimate the relationship between the traffic dispersion rate and its affecting variables. The model estimation results show that several variables including Hi-pass lane traffic volume, length of toll plaza, entering/exiting taper lengths, and locations of Hi-pass lanes. The results also suggest that traffic dispersion rate can be increased by adjusting the location of Hi-pass lanes. The study enables us to quantify traffic dispersion rate which can be used to optimize the location and operation of Hi-pass lanes at toll plazas.

Signal Interference Rejection using Data-Recycling LMS Algorithm in Digital Communication System (디지털 통신 시스템에서 데이터-재순환 LMS 알고리즘을 이용한 신호 간섭 제어)

  • 김원균;나상동
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.24 no.9A
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    • pp.1329-1338
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    • 1999
  • In this paper, an efficient signal interference control technique to improve the convergence speed of LMS algorithm is introduced. The convergence characteristics of the proposed algorithm, whose coefficients are multiply adapted in a symbol time period by recycling the received data, are analyzed to prove theoretically the improvement of convergence speed. According as the step-size parameter $\mu$ is increased, the rate of convergence of the algorithm is controlled. Also, a increase in the step-size parameter $\mu$ has the effect of reducing the variation in the experimentally computed learning curve. Increasing the eigenvalue spread has the effect of controlling down the rate of convergence of the adaptive equalizer and also increasing the steady-state value of the mean squared error and also demonstrate the superiority of signal interference control to the filter algorithm increasing convergence speed by (B+1) times due to the data-recycling LMS technique.

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A Study on Determining the Size of the Interface Inductor for Grid-Connected Micro-Sources (Micro-Source의 계통 연계용 인덕터 크기 선정에 관한 연구)

  • Son, Kwang-Myung;Kim, Young-Seob
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.19 no.6
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    • pp.52-58
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    • 2005
  • The concept of the Micro-Grid comprising Micro-Sources supplying both heat and power ranging from several [KW] to 1[MW] to local customers is proposed by CERTS(Consortium for Electric Reliability Technology Solutions). Micro-Sources adopt environmentally friendly and reliable power sources such as Fuel-Cell and Micro-Turbines. Micro-Sources adopt voltage source inverter with AC grid system in order to provide independent real and reactive power control for premium power quality. Thus Micro-Source needs series inductance for interfacing with AC grid system. With this reason, we propose a technique that can decide the optimal size of the inductor for effective transfer of the power into the grid.

Optimal control of the State Feedback Variables for Controlling DC Motor (DC Motor 제어를 위한 상태궤환 변수의 최적제어)

  • 최진부
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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    • v.22 no.3
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    • pp.31-42
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    • 1985
  • Thig paper used two feedback sensors, that is, potentiometer and tachometer in order to control DC motor. Also, the state feedback and kalman regular type in the linear system or the state feedback and on-off relay type in the non-linear system are used as control meth-ods for optimal control values. This compared and analyzed the control estimate of tracking angles by the estimate of three branches of methods of position and speed measured, position and speed by PD and position, speed and covariance by an observer.

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