• 제목/요약/키워드: 상태공간표현법

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개량된 분기한정법에 의한 고속연산 2차원 상태공간 디지털필터의 설계 (Design of High-Speed 2-D State-Space Digital Filters Based on a Improved Branch-and-Bound Algorithm)

  • 이영호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1188-1195
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    • 2006
  • 본 논문은 개량된 분기한정법(branch-and bound method)을 이용하여 고속연산이 가능한 2차원 상태공간 디지털 필터의 설계방법을 제안하였다. 설계된 디지털 필터가 갖는 계수행렬의 모든 요소 값들은 오직 2개의 2의 멱수 (powers-of-two) 의 합으로만 표현되어진다. 따라서 제안된 방법으로 설계한 2 차원 상태공간 디지털필터는 간단한 가산연산만으로 수행이 이루어지므로 고속연산이 가능하고, 또한 구조가 간단하며 저가격으로 실현이 가능하다는 장점을 가진다 . 본 논문에서 제안된 방법의 타당성을 설계예시를 통해 고찰한 결과, 설계된 디지털 필터의 근사오차와 군지연특성이 동일한 설계사양으로 연속계수공간에서 설계되어진 디지털필터와 비교하여 유사한 결과를 얻을 수 있었다.

행렬다항식 LYAPUNOV함수 구성에 의한 유도전동기의 안전도 해석 (Stability Analysis of Induction Motor by Lyapunov Function Construction of Matrix Polynominal Type)

  • 윤병도;우정인;이준탁
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제2권4호
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    • pp.62-69
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    • 1988
  • 선형 시스템에 대한 Lyapunov 함수의 구성법은 잘 알려져 있으나, 비선형 시스템의 Lyapunov 함수 구성법은 아직 체계화되어 있지 못하다. 따라서, 본 논문에서는, 비선형 시스템의 안전도 해석을 위하여, 종래의 정상상태 부근에서 Taylor 전개에 의한 선형화 기법에 의존하지 않고, 비선형 시스템을 나타내는 상태공간의 활동성 모델로부터, 비선형성을 나타내는 항을 분리하여, 특수행렬변환시킴으로서, 선형 시스템의 Lyapunov 함수 구성법을 살린, 행렬다항식형 Lyapunov 함수를 구성하고, 이를 유도전동기의 안전도 해석에 적용시켰다. 그 결과, 구해진 안정영역은, 선형화에 의한 것보다는 훨씬 넓은 초공간으로 표현되는 유도전동기의 점근안정영역이 되었다.

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확장된 블록 펄스 연산 행렬을 이용한 분포정수계의 시불변 파라미터 추정 (Identification of Time-invariant Parameters of Distributed Systems via Extended Block Pulse Operational Matrices)

  • 김태훈;이승;김종부
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.82-88
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    • 2001
  • 대부분의 시스템은 그 구조가 시간과 공간에 널리 분포되어 있기 때문에 집중정수 모델로 표현하여 시스템의 동적 특성을 해석하고 제어하기에는 여러 가지 문제점들이 있다. 시스템의 상태는 시간과 공간의 영향을 받는 상태변수가 되므로 그 동적 특성은 편미분 방정식으로 표현되어 분포정수계로 모델링하게 된다. 본 연구에서는 직교 함수의 특성을 이용하여 선형 편미분 방정식으로 표현되는 분포정수계의 두 변수에 대하여 연속적으로 적분을 취하여 적분 방정식으로 변환하고, 확장된 블록 펄스 연산 행렬[3]을 도입하여 적분 방정식을 간단한 대수 방정식으로 변환하는 방법을 제시하였으며, 최소자승오차법을 이용하여 분포정수계의 파라미터들을 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 시뮬레이션을 통하여 기존의 방법을 사용하는 것보다 본 연구에서 제안하는 방법을 사용하는 것이 오차가 적음을 보였다.

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ATM PNNI에서 셔플넷을 이용한 링크 상태 정보 집단화 방법 (Link State Aggregation using a Shufflenet in ATM PNNI Networks)

  • 유영환;안상현;김종상
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제27권4호
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    • pp.531-543
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    • 2000
  • 본 논문에서는 ATM PNN망에서 경로 배정을 위해 필요로하는 링크상태 정보를 효율적으로 집단화하는 방법을 제시한다. 이 방법은 집단화할 동료 그룹을 효율적으로 집단화하는 방법을 제시한다. 이방법은 집단화할 동료그룹의 경계노드들을 셔플넷의 노드들로 사상시킴으로써 표현해야 할 링크의 수를 완전 그물망 방법의 $N_2$에서 pN(p는 정수 N는 경계노드수)으로 줄인다 이는 공간 복잡도가 O(N)인 신장트리(spanning tree)방법에서 필요로 하는 링크의 수와 비슷하지만 신장 트리방법과는 달리 비대칭망(asymmetric network)에서 사용할 수 있다는 것이 큰 장접이다. 모의 실험결과 셔플넷 방법은 pNro의 링크만을 표현하면서도 상태 정보의 정확성은 완전 그물망 방법에 근접함을 알 수 있었다.

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교통계획모형에 있어서 GSIS의 적용기법 (An Application of GSIS Technique for Transportation Planning Model)

  • 양인태;최영재
    • 대한공간정보학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.105-112
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    • 1993
  • 교통문제는 날로 그 심각성을 더해가고 있다. 이것을 해결하기 위하여 현황분석과 단기적 혹은 장기적 예측이 필요하다. 그러나 전통적인 방법은 수치계산 위주였으며, 공간상의 활동과 현상을 수치위주로 표현하는 것은 내용의 전달과 이해에 있어서 인간의 직관적인 판단과정에 많은 어려움을 주고 있다. 도면작업과 교통상태를 다루는 과정이 이원화된 작업으로 많은 시간손실과 적정시기에 알맞은 대책수립이 어려우며, 관리에 있어서 생기는 속성값의 공간변화를 간과하는 부분이 많다. GSIS는 그래픽 화면과 통계적 수치로서 속성자료를 결합할 수 있으며, 데이타베이스의 생성과 편집, 공간분석, 질의, 화면출력 관리 등 강력한 기능을 제공한다. 따라서 본 연구에서는 교통계획모형에 GSIS를 적용하는 기법을 연구하고자 시도하였다. GSIS에 의한 교통현황 분석 및 예측모형은 4단계추정법을 이용한 TRANPLAN과 GeoVision을 매크로 언어를 이용하여 결합하므로서 만들어 졌다. 그 결과 자료가 자동으로 입력되어 매우 효율적이었으며, 통행특성을 직관적으로 파악할 수 있었으며, 자료의 표현이 간단하였다.

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확률변수상태와 응답변화도 (Random Variable State and Response Variability)

  • 노혁천;이필승
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6A호
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    • pp.1001-1011
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    • 2006
  • 재료인수, 기하인수 또는 작용하중 등에 불확실성을 가지는 구조에 대한 추계론적 해석의 정확해는, 일반적인 관점에서, 불확실성을 표현하는 추계장의 수치생성과 이에 대한 몬테카를로 해석을 통하여 얻을 수 있다. 그러나 불확실 인수의 공간적 분포를 나타내는 추계장은 그 특성을 표현해주는 두 가지의 함수를 동시에 만족시켜야 한다. 하나는 확률변수의 공간적 분포 상황을 표현해주는 스펙트럼밀도함수이며, 다른 하나는 통계적 특성을 나타내는 확률밀도함수이다. 일반적으로 이들 두 함수를 동시에 만족시키는 추계장의 정확한 수치생성은 여러 이유에서 어려운 일로 여겨지고 있다. 그러나 상관관계거리가 무한대인 확률변수상태의 경우 추계장은 상수추계장이 되며, 이 경우 스펙트럼밀도함수에 의하여 부과되는 제한조건은 사라지게 되어, 단순히 확률밀도함수에 대한 조건만이 남게 된다. 이 경우, 구조인수의 불확실성에 의한 구조응답은 확률밀도함수만을 고려하여 얻을 수 있게 된다. 이렇게 산정되는 응답변화도는 기존의 급수전개 및 섭동법 등의 수치해법은 물론 몬테카를로 해석에서도 얻을 수 없었던 정확해에 대한 준이론해를 제공해 줄 수 있다.

패턴인식법에 의한 압축기의 이상진단에 관한 연구

  • 김태구;김광일
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2001년도 공동학술대회
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    • pp.25-30
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    • 2001
  • 엔진이나 콤프레셔 등과 같은 기기 진동의 동특성은 불규칙적으로 변동하는 성분을 갖는 랜덤 프로세스로 그것을 수학적으로 명확히 기술하는 것은 어렵다/sup 1)/. 하지만 통계학적인 입장에서 시계열 데이터를 보면 시계열 데이터가 확률변수로서 각각의 모집단에 속한다. 따라서 이 점에 주목하여 시계열의 확률적인 특징을 추출하는 것으로, 각각의 시계열 데이터를 확률공간으로 구별하는 것이 가능하다면 시계열 데이터에 의해 표현되어진 상태의 식별가능하다는 이론이 성립된다/sup 2)/.(중략)

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사용자 데모를 이용한 관계적 개체 기반 정책 학습 (Learning Relational Instance-Based Policies from User Demonstrations)

  • 박찬영;김현식;김인철
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제37권5호
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    • pp.363-369
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    • 2010
  • 데모-기반 학습은 사용자가 직접 작업을 시연함으로써 로봇에게 쉽게 새로운 작업지식을 가르칠 수 있다는 장점이 있다. 하지만 기존의 많은 데모-기반 학습법들은 상태공간과 정책들을 표현하기 위해 속성-값 벡터 모델을 이용하였다. 속성-값 벡터 모델의 제한성으로 인해, 이들은 학습과정의 효율성도 낮고 학습된 정책의 재사용성도 낮았다. 본 논문에서는 기존의 속성-값 모델 대신 관계적 모델을 이용하는 새로운 데모-기반 작업 학습법을 제안한다. 이 방법에서는 사용자 데모 기록에서 추출한 훈련 예들에 관계적 개체-기반 학습법을 적용함으로써, 동일 작업영역내의 다른 유사한 작업들에도 활용하기 용이한 관계적 개체-기반 정책을 유도한다. 이 관계적 정책은 (상태, 목표) 쌍으로 표현되는 임의의 한 상황에 대해 이것에 대응하는 하나의 실행동작을 결정해주는 역할을 한다. 본 논문에서는 데모-기반 관계적 정책 학습법에 대해 자세히 소개한 후, 로봇 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 이 학습법의 효과를 분석해본다.

LLE 알고리즘을 사용한 얼굴 모션 데이터의 투영 및 실시간 표정제어 (Realtime Facial Expression Control and Projection of Facial Motion Data using Locally Linear Embedding)

  • 김성호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.117-124
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    • 2007
  • 본 논문은 얼굴 모션 캡쳐 데이터를 재사용하여 실시간 표정 제어 및 표정 애니메이션을 생성하기 위한 방법론을 기술한다. 이 방법의 핵심요소는 얼굴 표정들을 정의할 수 있는 표정상태 표현법을 정하고, 이를 LLE 알고리즘에 적용하여 표정들을 적당한 공간에 분포시키는 방법론과, 이 공간을 사용하여 실시간 표정 애니메이션 생성 및 표정제어를 수행하기 위한 사용자 인터페이스 기법이다. 본 논문에서는 약 2400개의 얼굴 표정 프레임 데이터를 이용하여 공간을 생성하고, 애니메이터가 이 공간을 자유롭게 항해할 때, 항해경로 상에 위치한 얼굴 표정 프레임 데이터들이 연속적으로 선택되어 하나의 애니메이션이 생성되거나 표정제어가 가능하도록 하였다. 약 2400개의 얼굴 표정 프레임 데이터들을 직관적인 공간상에 분포하기 위해서는 얼굴 표정 프레임 데이터로부터 얼굴 표정상태를 표현할 필요가 있고, 이를 위해서는 임의의 두 마커 사이의 거리들로 구성된 거리행렬 벡터를 이용한다. 직관적인 공간에서의 데이터 배치는 얼굴 표정상태벡터들의 집합을 LLE 알고리즘에 적용하고, 이로부터 2차원 평면에 균일하게 분포하였다. 본 논문에서는 애니메이터로 하여금 사용자 인터페이스를 사용하여 실시간으로 표정 애니메이션을 생성하거나 표정제어를 수행하도록 하였으며, 그 결과를 평가한다.

도립진자 시스템을 통한 최적 상태 되먹임 제어기의 성능 검증 (The Performance Verification of Optimal State Feedback Controllers via The Inverted Pendulum)

  • 이종연;이보라;현창호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.768-773
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    • 2010
  • 본 논문에서는 도립진자 시스템을 이용한 최적 상태 되먹임 제어기 설계 및 성능 검증을 소개한다. 제안하고 있는 최적 상태 되먹임 제어기는 최적제어 이론을 기반으로 입력크기와 응답성능의 최적값을 고려하였고 뿐만 아니라, 적분제어기법을 도입함으로써 정상상태오차를 줄이도록 하였다. 실험에 사용된 도립진자 시스템은 (주)셈웨어의 PC기반 CEM-IP-01으로써 제안된 제어기를 적용한다. 마지막으로 제안된 제어기와 일반 상태 되먹임 제어기를 모의실험과 실험을 통하여 비교함으로써 제안된 제어기의 성능을 검증한다.