• 한국해양공학회지
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• 제20권6호
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• pp.24-34
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• 2006

Hydrodynamic coefficients strongly affect the dynamic performance of an AUV. Thus, it is important to know the true values of these coefficients, in order to accurately simulate the AUV's dynamic performance. Although these coefficients are generally obtained experimentally, such as through the PMM test, the measured values are not completely reliable because of experimental difficulties and errors. Another approach, by which these coefficients can be obtained, is the observer method, in which a model-based estimation algorithm estimates the coefficients. In this paper, the hydrodynamic coefficients are estimated using two nonlinear observers: a sliding mode observer and an extended Kalman filter. Their performances are evaluated in Matlab simulations, by comparing the estimated coefficients obtained from the two observer methods, with the experimental values as determined from the PMM test. A sliding mode controller is constructed for the diving and steering maneuver by using the estimated coefficients. It is demonstrated that the controller, applied with the estimated values, maintains the desired depth and path with sufficient accuracy.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권11호
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• pp.881-888
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• 2020

본 논문에서는 관측자가 얻을 수 있는 시선각(LOS) 측정값을 사용하여 관심표적의 상태변수를 추정하는 연구를 수행하였다. 관심상태변수는 표적의 위치, 속도 및 가속도로 설정하였다. 시선각 측정값은 필터에 표적운동모델 적용을 어렵게 하는 비선형성이 강한 측정값이다. 이러한 문제해결을 위해 가측정치 공식(Pseudomeasurement equation)을 사용하여 시선각 측정값 수식을 변경한 후 3D 가변선회(3D Variable Turn) 표적운동모델을 적용하였다. 또한 필터의 성능을 위해 기구학적구속조건(Kinematic Constraint)을 적용하였다. 필터는 초기조건에 강건한 특성을 가진 Bias Compensation Pseudomeasurement Filter (BCPMF)를 사용하였다. 병렬 계산의 이점을 위해 Two Stage Kalman Filter 형태를 추가적으로 적용하였다. 이 기법들을 사용하여 TBCPMF 3DVT-KC 필터를 제안하였고 시뮬레이션을 통해 성능을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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• pp.461-464
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• 2007

In this paper, we propose a fuzzy Kalman filtering to deal with a estimation error covariance. The T-S fuzzy model structure is further rearranged to give a set of linear model using standard Kalman filter theory. And then, to minimize the estimation error covariance, which is inferred using the fuzzy system. It can be used to find the exact Kalman gain. We utilize the genetic algorithm for optimizing fuzzy system. The proposed state estimator is demonstrated on a truck-trailer.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.565-570
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• 2001

Vehicle dynamics control (VDC) system requires more information on driving conditions compared with ABS and/or TCS. In order to develop the VDC system, tire slip angles, vehicle side-slip angle, and vehicle lateral velocity as well as road friction coefficient are needed. Since there are not any cheap and reliable sensors, recent researches on parameter estimation have given rise to a number of parameter estimation techniques. This paper presents new vehicle model to estimate vehicle's yaw rate. This model is improved from the conventional 2 degrees of freedom vehicle model, so-called bicycle model, taking nonlinear effects into account. These nonlinear effects are: (i) tyre nonlinearity; (ii) lateral load transfer during cornering; (iii) variable gear ratio with respect to vehicle velocity. Estimation results are validated with the experimental results.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.124-131
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• 2014

본 논문에서는 4-채널 전위계 센서의 배열을 이용한 비접촉 제스처 인식 알고리즘을 제안한다. 주변의 전기장 변화에 민감한 전위계 센서를 스마트기기의 제스처인식에 활용하기 위해서 실내 환경에서 극저주파 대역 EMI(Electro Magnetic Interference) 및 PLN(Power Line Noise) 영향을 최소화하였다. AC 형태의 입력 데이터 값에 10Hz LPF(Low Pass Filter) 및 H/W 샘플링 속도를 고려한 최대 버퍼 값 추출 알고리즘을 적용하여 선형적인 DC 형태의 데이터로 변형한다. 추가적으로 칼만 필터를 적용함으로써 노이즈를 최소화하며, 센서간의 배열을 고려한 데이터 차분 과정을 통해 목표물의 2차원적 움직임 정보를 추출한다. 추출된 데이터 값과 peak 값의 시차정보를 이용하여 DTW(Dynamic Time Warping) 제스처 인식 및 보정 알고리즘을 구현하였으며, 다섯가지 동작 시나리오 테스트 결과 95% 이상의 높은 인식률을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권4호
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• pp.311-320
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• 2021

무인기용 터보제트엔진의 운전 중 발생하는 고장을 실시간으로 진단하기 위한 방안 및 성능 열화와 관련된 건정성 추정에 관해 연구하였다. 이를 위해서, 동적 열역학 가스경로해석을 통한 비선형 동특성 방정식으로부터 실시간 선형모델을 도출하였고, 연출된 운전상황과 고장 발생을 실시간으로 진단하기 위해 칼만필터와 가설 검증에 기초한 확률적 판단 기법을 적용하였다. 이 결과, 분명한 고장 검출과 분리 성능을 보임으로써 그 효용성을 확인하였다. 측정변수를 통한 건전성 추정과 관련하여, 실제 엔진 구성품의 성능 열화 추이를 모사하였고, 적응형 칼만필터를 적용하여 추정 기법의 타당성을 입증함으로써, 상태 기반 고장 진단 및 정비 기법에 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.115-124
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• 2001

본 논문에서는 유도전동기 회전자 자속 기준제어를 위하여 비선형 관측기인 확장된 루엔버거 관측기 원리를 적용한 새로운 회전자 자속관측기를 제안하였다. 확장된 루엔버거 관측기는 확장된 칼만 필터와 유사하게 동특성 오차의 선형화 기법을 따트고 있으나 통계학적 속성의 노이즈 공분산을 고려하지 않는 결정론적 관측기로서 비선형 상태관측기 설계시 요구되는 좌표변환 및 선형화 파정에서 비선형 편미분 방정식의 직접적인 해를 펼요로 하지 않아 구현이 비교적 용이하다. 제안된 회전자 자속관측기는 직교좌표의 고정자 전류, 회전자 자속, 속도 및 부하 토크로 구성된 6차 미분방정식으로부터 유도되었으며 축약된 형태의 이득행렬을 갖는다. 시뮬레이션 및 실험은 파라 미터중 회전자 저항 값이 변동된 상황을 가정하여 수행하였으며, 시뮬레이션 결과 제안된 관측기를 이용한 자속 추정시 극점 재배치를 통하여 동특성 오차의 수렴성을 제어할 수 있으며, 부하 설험결과 제안된 관측기를 적용하는 경우에는 슬립적분형 간접벡터제어에 비해 보다 정확한 벡터제어가 가능함이 확인되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1924-1925
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• 2011

본 논문에서는 비선형 기동을 하는 기동표적의 추정된 잡음을 분석하여 표적의 기동패턴을 분석하는 알고리즘을 제시하고자 한다. 기동표적의 추정위치와 측정치에서 발생하는 잡음을 가속도와 순수 잡음으로 분리하고 분리된 성분을 분석하여 표적의 기동 패턴을 인식하고 동시에 추적을 실시하는 알고리즘을 구성한다. 잡음의 분리는 퍼지 클러스터링(FCM : Fuzzy C-means Clustering) 기법을 이용하여 적절한 추정값을 이용한다. 추정된 표적의 속도와 가속도, 잡음을 재 구성하여 기동표적의 기동패턴을 분석하고, 동시에 추적을 실시한다. 위의 과정을 통해 가속도를 분리한 후 비선형성을 지닌 기동표적의 기동패턴을 선형화 하여 칼만필터를 이용 잡음을 분리하고 가속도를 다시 보상하여 추적 알로리즘을 구성한다. 그리고 제안된 알고리즘의 수행 가능성을 보여 주기 위하여 몇 가지 예를 제시하였다.

• 한국음향학회지
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• 제21권1호
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• pp.11-18
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• 2002

본 논문에서는 부가 잡음에 오염된 음성신호에 이득 적응을 가지는 음성인식을 시간 영역에서 다루었다. 잡음은 유색잡음이라고 가정한다. 전화망에서 마찰음 (fricative), 운음 (glides), 유음 (liquds), 그리고 천이영역(transition region)과 같은 음성 신호의 뚜렷한 비정상상태를 극복하기 위해서 NAR-HMM (nonstationary autoregressive HMM)7을 제안하였다. 비정상상태 AR 처리는 M개의 알고 있는 기저 함수 (basis function)의 선형 결합으로 이루어진 다항 함수 (polynomial function)로 나타낼 수 있다. 오염된 신호만을 이용할 수 있을 때, 잡음의 추정 (estimation)문제는 필연적으로 발생한다. 다중 Kalman 필터를 사용함으로써, 잡음모델의 추정과 음성의 이득곡선 (gain contour)을 수행하였다. 제안한방법의 잡음 추정은 오염된 신호로부터 효과적으로 잡음을 제거하여 깨끗한 음성신호를 얻을 수 있었다. 또한 잡음 추정을 하는 일반적인 ARHMM보다 제안한 NAR-HMM이 약 2-3%의 인식성능을 향상시켰다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.469-474
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• 2011

본 논문에서는 기동표적의 위치 오차값 보상 기법을 이용한 지능형 기동표적 추적 기법을 제안한다. 기동표적의 관측값과 예상위치와의 차이를 가속도와 순수 잡음으로 분리한다. 최적의 수준으로 가속도를 추출하기 위하여 K-means 클러스터링 기법과 TS 퍼지 시스템을 이용한다. K-means 클러스터링에 의해 분리된 가속도와 잡음에 대한 소속함수를 설정하고 퍼지 모델화하여 기동표적의 특성을 파악한다. 계산상의 오차를 보상하기 위하여 분리된 가속도와 잡음은 추적 알고리즘의 계산과정에 적절히 이용된다. 추정값 계산시, 가속도를 분리 하므로써 필터링 과정은 표적의 비선형 기동을 선형기동으로 인식하여 칼만필터의 성능을 유지시킨다. 기동표적의 비선형성에 대한 오차는 추정된 가속도를 통해 보상된다. 제안된 시스템의 소속함수에 사용되는 파라미터값을 조종하여 상황에 따라 적응성과 강인성을 향상시킨다. 제안된 시스템은 실시간 추적이 가능하도록 구성하였으며, 몇 가지 예를 통하여 본 논문에서 제안한 방법의 우수성을 증명한다.