• Title/Summary/Keyword: 상태변수 추정기

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A Study on the Robust Digital Tracking Control of a Robot with Flexible Joints (플렉시블한 관절을 갖고 있는 로보트의 강인한 디지탈 추적 제어에 관한 연구)

  • Kim, Jin-Geol
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.9 no.2
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    • pp.92-100
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    • 1992
  • 플렉시블한 관절을 가지고 있는 로보트에 대하여 계단(step) 혹은 경사(ramp) 함수로 기준입력이 주어졌을 때, 모델의 불확실성이나 외란 아래에서 추적오차가 없는 디지찰 제어기법을 제시하고 실제로 실험을 통하여 제어기를 MC 68000으로 구현함으로써 제안한 제어 알고리즘의 유용성을 보였다. 제어기 설계에 있 어서 고려한 사항들은 비선형 마찰력, 중력에 의한 외란, 구동기와 부하사이의 뒤틀림 스프링 효과, 구리고 측 정할 수 없는 상태변수들이다. 또한 미분불가능한 쿨롱마찰로 인하여 전체 시스템이 이산/연속 혼성 시스템이 되어 출력에서 나타나는 리미트 싸이클을 해석/추정하기 위하여 혼성 시스템에서의 기술함수(Describing Function) 법을 제시하였다.

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Use of Groundwater recharge as a Variable for Monthly Streamflow Prediction (월 유출량 예측 변수로서 지하수 함양량의 이용)

  • Lee, Dong-Ryul;Yun, Yong-Nam;An, Jae-Hyeon
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.34 no.3
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    • pp.275-285
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    • 2001
  • Since the majority of streamflow during dry periods is provided by groundwater storage, the streamflow depends on a basin moisture state recharged from rainfall during wet periods. This hydrologic characteristics dives good condition to predict long-term streamflow if the basin state like groundwater recharge is known in advance. The objective of this study is to examine groundwater recharge effect to monthly streamflow, and to attempt monthly streamflow prediction using estimated groundwater recharge. The ground water recharge is used as an independent variable with streamflow and precipitation to construct multiple regression models for the prediction. Correlation analysis was performed to assess the effect of groundwater carry-over to streamflow and to establish the associations among independent variables. The predicted streamflow shows that the multiple regression model involved groundwater recharge gives improved results comparing to the model only using streamflow and precipitation as independent variables. In addition, this paper shows that the prediction model with the effect of groundwater carry-over taken into account can be developed using only precipitation.

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Strapdown Passive Localization Sensor Design for Multi-robot Applications (다중 자율이동로봇 응용을 위한 스트랩다운형 피동 측위 센서 설계)

  • Suh, Ui-Suk;Jung, Young-Kwang;Kim, Eun-Chong;Ra, Won-Sang
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.1381-1382
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    • 2015
  • 본 논문에서는 초음파 수신기 어레이 및 아날로그 신호처리부로 구성된 스트랩다운 측위센서를 이용하여 특정 위치에 장착되어 있는 송신기와 로봇 간 상대위치를 측정할 수 있는 새로운 형태의 자율주행로봇 보조항법 시스템을 제안한다. 이를 이용하여 상태변수 간의 기하학적 상관관계를 활용하여 십자형으로 배열된 다중센서 기반 피동 위치추정 필터 구현에 사용되는 설계변수의 불완전성을 보상하는 방법을 제안한다. 모의실험을 통해 제안한 방법의 유용성을 검증한다.

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LQG Controller for the Vibration Control of Building Structures (건물의 진동제어를 위한 LQG제어기)

  • 민경원;이성경
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.243-249
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    • 1999
  • 지진력을 받는 건물의 응답을 능동적으로 제어하기 위해서는 건물의 응답을 측정하고, 이것을 바탕으로 제어력을 산정하여야 한다. 제어력의 산정 방법에는 여러 제어 알고리듬이 적용이 될 수 있는데, 2차 성능지수를 이용하는 LQ제어는 해석의 용이함과 제어의 효율성으로 인하여 널리 쓰이고 있다. 그러나, LQ제어에는 실시간으로 계측이 된 건물의 지반과의 상대 변위 및 속도를 필요로 하나 이러한 상태 변수를 계측하기가 매우 어려워 건물의 제어를 위한 적용에 한계가 있다. 따라서, 계측이 용이한 건물의 절대 가속도를 바탕으로 관측이 용이한 건물의 절대 가속도를 바탕으로 관측기를 이용하여 상태 변수를 추정하여 제어력을 산정하는 LQC 제어 알고리듬이 지진력을 받는 건물에 대한 실용적인 알고리듬이 될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 LQC 알고리듬의 성능을 검증하기 위하여 능동제어추진기가 설치된 축소 1층 모형에 대한 해석 및 실험을 수행하였으며, 그 결과 LQC 알고리듬의 제어 효율을 확인할 수 있었다.

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RCGA-Based States Observer Design of Container Crane concerned with Design Specification (설계사양을 고려한 컨테이너 크레인의 RCGA기반 상태 관측기 설계)

  • Lee, Soo-Lyong;Ahn, Jong-Kap;Lee, Yun-Hyung;Son, Jeong-Ki;So, Myung-Ok
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.32 no.10
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    • pp.851-856
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    • 2008
  • Construction of large-scale container ports with the productivity improvements in container cranes shortened time of staying port to increase the level of service it harbors efforts accelerated. About container crane system exerted on the input, which is designed to look good performance considering the states feedback control system. The states observer designed of container cranes state variables that are expected to measurement noise or particular measurement signal. In the status of existing research, the feedback gain matrix and the state observer gain matrix are searched by being separated solving. But the feedback gain matrix and the state observer gain matrix are searched by RCGAs at once that be used robust search method in this paper.

KOSPI수익률의 평활전이회귀모형 추정

  • Yu, Il-Seong
    • The Korean Journal of Financial Studies
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    • v.13 no.1
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    • pp.77-92
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    • 2007
  • 한국증권시장을 포함한 대부분의 지역증권시장이 미국 뉴욕증권시장의 움직임에 반응하거나 동조현상을 보인다는 사실은 이미 경험적으로 혹은 통계적으로 널리 수용되고 있다. 본 연구는 그러한 반응에 비선형성이 존재하는가를 일별 주가수익률을 데이터로 활용하여 우선적으로 검정한다. 그러한 검정결과에 입각하여 비선형성을 내재화시킨 계량분석모형이 주가수익률을 설명하고 예측하는데 도움을 줄 수 있는가를 확인한다. 본 연구에서는 이러한 비선형성에 관련된 정보를 유도하기 위하여 평활전이(자기)회귀분석모형(STR)을 이용한다. STR모형은 국면전환을 야기하는 전이변수를 명시적으로 확인할 수 있고 다양한 국면전환형태를 모형에 수용할 수 있는 장점을 가지고 있다. KOSPI수익률의 비선형성에 대한 검정결과는 귀무가설인 선형성이 기각되는 것으로 나타났으며, 그러한 비선형성의 형태는 미국증권시장이 하강기에 처한 경우에 상승기에 처한 상태보다 민감한 동조현상을 보이는 것으로 나타났다. 하지만 추정된 STR모형이 주가의 변동을 설명하거나 예측하는데 여타의 모형보다 나은 능력을 가지는가에 대해서는 긍정적인 결과를 얻지 못하였다.

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Optimal feedback control of a flexible one-link robotic manipulator (유연한 단일링크 로봇 조작기의 최적귀환제어)

  • 하영균;김승호;이상조;박영필
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.11 no.6
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    • pp.923-934
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    • 1987
  • A flexible one-link robotic manipulator is modelled as a rotating cantilever beam with a hub and tip mass. An active control law is developed with consideration of the distributed flexibility of the arm. Equation of motion is derived by Hamilton's principle and, for modal control, represented as state variable form using Galerkin's mode summation method. Feedback coefficients are chosen to minimize the linear quadratic performance index(PI). To reconstruct the complete state vector from the measurements, an observer is proposed. In order to suppress vibration of the manipulator arm to desirable extent and to obtain accuracy of the positioning, weighting factor of input in PI is adjusted. Spillover effect due to the controller which controls several important modes is examined. Experiment is also performed to validate the theoretical analysis.

Real Time Fault Diagnosis of UAV Engine Using IMM Filter and Generalized Likelihood Ratio Test (IMM 필터 및 GLRT를 이용한 무인기용 엔진의 실시간 결함 진단)

  • Han, Dong-Ju;Kim, Sang-Jo;Kim, Yu-Il;Lee, Soo-Chang
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.50 no.8
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    • pp.541-550
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    • 2022
  • An effective real time fault diagnosis approach for UAV engine is drawn from IMM filter and GLRT methods. For this purpose based on the linear diagnosis model derived from engine dynamic performance analysis the Kalman filter for residual estimation and each method are applied to the fault diagosis of the actuator for engine control sensors. From the process of the IMM filter application the effective FDI measure is obtained and the state responses due to actuator fault are estimated. Likewise from the GLRT method the fault magnitudes of actuator and sensors are estimated associated with some FDI functionings. The numerical simulations verify the effectiveness of the IMM filter for FDI and the GLRT in estimating the fault magnitudes of each fault mode.

Application of discrete stochastic optimal control system for aircraft autopilot design (항공기의 자동조종장치설계에 대한 이산확률최적설계의 적용)

  • 이상기
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1987.10b
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    • pp.537-540
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    • 1987
  • 항공기가 평형상태로 비행하는 도중 돌풍과 같은 외부교란을 만난 교란상태운동은 선형화된 미분방정식으로 표현되며 비교적 짧은 비행시간동안의 비행은 선형시 불변계가 된다. 돌풍은 Gauss-Markov확률과정으로 모델링 되며, 항공기가 돌풍을 만난 교란상태운동은 시스템론적으로 보면 백색잡음이 성형필터를 거쳐 계에 입력되는 것과 같다. 초기의 설계방법은 고전적인 주파수영역에서의 해석방법을 사용하였으나 1960년대에 최적제어이론이 도입되면서 평가함수를 사용하여 원하는 비행특성을 얻는 방법을 사용하게 되었다. 그 후 계에 입력되는 외란과 측정시의 잡음으로 인한 불확실한 측정량으로부터 최적상태변수의 추정을 위해 필터링이론을 도입한 확률제어이론을 적용하여 자동조종장치를 설계하게 되었다. 이때까지는 연속제어계로 설계되었으며 그 후 측정신호를 샘플링하여 연속제어계와 등가의 이산제어계를 사용한 자동조종장치가 등장하였으며 이 경우 설계기법으로는 연속제어계를 사용하고 실현시킬 때는 디지털컴퓨터를 사용하였다. 이는 제어하는 동안 계의 계수와 제어법칙을 바꾸어 줄 수 있는 이산제어계의 장점을 이용하지 못하므로 처음부터 계를 등가의 이산계로 보고 제어계를 설계하는 방법이 도입되었다. 이 때 샘플링간격의 결정과 Quantization 영향이 설계시 고려되어야 한다.

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Design of a State Feedback Controller with a Current Estimator in Brushless DC Motors (전류추정기에 의한 브러시리스 직류전동기의 상태변수 궤환제어기 설계)

  • Oh, Tae-Seok;Shin, Yun-Su;Kim, Il-Hwan
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.13 no.6
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    • pp.589-595
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    • 2007
  • This paper presents a new method on controller design of brushless dc motors. In such drives the current ripples are generated by motor inductance in stator windings and the back EMF. To suppress the current ripples the current controller is generally used. To minimize the size and the cost of the drives it is desirable to control motors without the current controller and the current sensing circuits. To estimate the motor CUlTent it is modeled by a neural network that is contigured as an output-error dynamic system. The identified model is essentially a one step ahead prediction structure in which past inputs and outputs are used to calculate the current output. Using the model, a state feedback controller to compensate the effects of disturbance has been designed. The controller is implemented by a 16-bit microprocessor and the effectiveness of the proposed control method is verified through experiments.