• 제목/요약/키워드: 상태 행렬

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유한요소 모델링을 통한 변형체의 햅틱 인터페이스 (Haptic Interface with Deformable Finite Element Model)

  • 전성기;최진복;조맹효
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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    • pp.619-621
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    • 2005
  • 햅틱 장치를 이용한 변형체의 실시간 시뮬레이션은 가상현실을 구축하기 위한 중요한 기술의 하나로서 최근에 크게 각광받고 있다. 본 연구에서는 햅틱 장비와 변형체의 정확한 인터페이스를 구축하기 위하여 변형체의 물리적 특성을 고려한 연속체적 모델인 유한요소법을 통한 선행해석을 수행한다. 변형체와 햅틱 장치의 상호작용 과정에서 발생하는 변형과 반력을 사용자에게 실시간으로 제공하기 위하여 선행해석 결과를 이용한 변형체의 정적 시뮬레이션을 구현한다. 이와 함께 햅틱 장치와 접촉이 이루어지는 부분의 변형을 보다 자연스럽게 표현하기 위하여 적응적 유한요소법인 s-adaptive 방법을 적용하였으며 햅틱 장치와 접촉이 끝난 후의 변형체가 평형 상태로 돌아가는 과정을 모사하기 위하여 Newmark scheme을 통한 동적 시뮬레이션을 구현한다. 또한 최적화 행렬 연산 함수인 BLAS와 LAPACK을 이용하여 행렬 연산을 빠르게 수행하고 효율적인 메모리 사용 추구한다.

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군통신 체계를 위한 해밍 부호화된 미지 신호의 부호 탐지 기법

  • 이인석;오성준;고영채
    • 정보와 통신
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    • 제32권10호
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    • pp.41-47
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    • 2015
  • 본고에서는 해밍(Hamming) 부호화된 미지의 신호를 바탕으로 전송된 채널 코딩의 종류에 대해서 알아낼 수 있는 알고리즘을 제안한다. 우선 해밍 코드의 부호화, 복호화 과정을 설명한다. (n,k) 해밍 코드의 부호화 과정을 위하여 사용되는 제너레이터 행렬 G는 (k * n)의 크기를 갖게 되며 복호화 과정을 위하여 사용되는 패리티 체크 행렬 H는 (n-k * n)의 크기를 갖게 된다. 그리고 설계한 알고리즘의 동작원리를 수신 신호의 상태에 따라 설명한다. 수신 신호의 앞에 프리앰블이 있는 경우나 수신신호가 Inverse 또는 Reverse 되어 있는 등 여러 경우에 대비한 알고리즘 설계 방법을 알아본다. 이렇게 설계한 알고리즘은 복잡도가 낮고 확장이 용이하며 수신 신호의 코드워드의 시작점을 쉽게 알 수 있는 장점을 가지고 있어 일반 사용자의 통신 시스템 뿐만 아니라 군사용 통신 체계에 적용하기에도 적합하다.

이산 시간 TS 퍼지 시스템의 출력 추종 제어기 설계 (Output Tracking Controller Design of Discrete-Time TS Fuzzy Systems)

  • 이호재;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.45-51
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    • 2001
  • 본 논문은 이산 시간 Takagi-Sugeno (TS) 퍼지 시스템에 대한 출력 추종 제어기 설계에 관하여 연구한다. 출력 추종 제어기의 설계를 위하여 이산 시간 TS 퍼지 시스템을 불확실성을 포함한 선형 시스템의 집합으로서 표현하는 기법을 제시한다. 시스템의 상태에 대하여 어파인 변환을 하여 출력 추종 제어문제를 안정화 문제로 변환한다. 점근적 추종성능을 보장하는 제어기 설계를 위한 충분조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 표현되면 주어진 제어기 설계의 해는 여러 가지 수치적 기법을 이용하여 효율적으로 구해질 수 있다. 트레일러 트럭의 임의의 위치에 후진 주차시키기 위한 제어기 설계의 예를 통하여 본 논문에서 제안한 추종 제어 기법의 효용성을 검증한다.

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강인제어법을 통한 잠수함의 자동항법장치 설계 (Robust autopilot design for submarine vehicles)

  • ;유삼상
    • 한국해양공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.180-190
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    • 1997
  • 잠수함이 저심도 조건에서 특수임무 수행시, 표면파도 및 조류등 외란의 영향하에서 요구심도 및 위치 유지를 위한 강인한 자동항법장치 설계는, 첨단 군용 잠수함 개발에 필수적이다. 본 연구는 잠수함 조종 운동역학계에 기초하여, 정확한 심도 및 피치 운동 제어를 위해 선형 행렬 부등식을 이용한 혼합 $H_2/H_{\infty}$ 설계법을 사용, 다중 목적 함수로 표현된 잠수함의 조종성능들을 개선하였다. 또한, 제어기 설계법의 타당성을 수치 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 결과적으로 본 제어법은 각종 외란 및 계의 불확실성하에서 잠수정의 만족스러운 과도 상태 응답과 일정 심도 유지 및 피치 각도 변동 최소화에 적합한 강인한 방법임이 검증되었다.

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시간 변동 시간 지연을 가지는 불확실한 뉴트럴 시스템의 관측기 설계 (Delay-Dependent Observer-Based Control for a Class of Uncertain Neutral Systems with Time-Varying Delays)

  • 송민국;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1654-1655
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    • 2007
  • 본 논문은 시간 변동 시간 지연을 가지는 불확실한 선형 뉴트럴 시스템에 관한 관측기 설계에 대해서 논의한다. Lyapunov-Krasovskii의 이론을 이용하여 불확실한 시간 지연을 가지는 시스템의 안정도를 판별한다. 뉴트럴 시스템의 안정도 조건을 시간 변동 시간 지연에 종속적인 충분조건으로 제시한다. 선형 행렬 부등식을 이용하여 안정도 조건을 제시하고, 선형 행렬 부등식의 해를 이용하여 관측기의 이득값을 설계한다. 설계된 관측기의 이득값을 포함한 오차 상태 방정식의 안정도를 판별한다. 예제를 통하여 논문의 결과를 입증하였다.

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불확실한 상태 천이를 가진 입력/상태 비동기 머신을 위한 견실 제어 (Robust Control of Input/state Asynchronous Machines with Uncertain State Transitions)

  • 양정민
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권4호
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    • pp.39-48
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    • 2009
  • 전역 클럭 없이 동작하는 비동기 순차 머신은 동기 순차 머신에 비해서 속도나 에너지 소비 면에서 장점을 지닌다. 본 논문에서는 불확실한 상태 천이를 가지는 입력/상태 비동기 머신을 위한 견실 제어기를 제안한다. 논문에서 고려하는 비동기 머신은 모델 불확실성, 내부 고장 등으로 인해서 일부 영역의 상태 천이 함수가 불확실하다. 이번 연구에서는 이러한 비동기 머신을 표현하는 유한 상태 머신 식을 제안한 후 일반화된 도달가능성 행렬을 이용하여 머신의 폐루프 동작이 주어진 정상적인 모델의 동작과 일치하도록 하는 비동기 제어기가 존재할 조건을 규명한다. 또한 기존 연구 결과를 바탕으로 비동기 제어기의 설계 과정을 기술하고 폐루프 시스템의 안정 상태 동작을 분석한다.

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.

일량분석에 의한 이산시간 MAP/G/1 대기행렬시스템의 통합적 분석 (A Unified Approach for the Analysis of Discrete-time MAP/G/1 Queue: by Workload Analysis)

  • 이세원
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.23-32
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    • 2017
  • 본 논문에서는 이산시간 마코비안 도착과정(discrete-time Markovian arrival process, 이하 이산시간 MAP)을 갖는 대기행렬시스템의 주요성능척도들을 분석하기 위한 통합적 접근방법을 제시한다. 기존의 이산시간 MAP/G/1 대기행렬시스템의 연구들을 보면 동일한 시스템에 대하여 시스템 내 고객수와 대기시간 등을 분석할 때 서로 다른 방법으로 접근하였기에 이 둘을 동시에 살펴보고자 할 때는 추가적인 시간과 노력이 뒤따랐다. 따라서 하나의 시스템을 여러 방면에서 포괄적으로 분석할 수 있는 통합적인 접근방법은 시스템을 설계하고 관리하는 입장에서 볼 때 중요한 분석의 틀이 된다. 본 논문에서는 이산시간 MAP/G/1 시스템의 안정상태 일량 분포를 유도하고 이를 이용하여 임의고객의 대기시간, 체재시간 분포를 유도한다. 체재시간 분포로부터 이탈시점 고객수 분포를 구하고 이탈시점 고객수와 임의시점 고객수와의 관계로부터 고객수 분포를 유도한다.

셀룰러 네트워크에서 D2D 통신을 고려한 빔 형성 및 스케줄링 기법 (Beamforming and User Scheduling for Device-to-Device Underlaying Cellular Networks)

  • 박성수;방극준;홍대식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권2호
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    • pp.9-16
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    • 2012
  • 본 논문에서는 Device-to-Device (D2D) 통신 시스템이 셀룰러 단말기들과 하향 링크의 주파수 자원을 공유할 때 D2D 통신으로 인한 간섭을 완화하기 위한 빔 형성 및 스케줄링 기법을 제안한다. 유니터리 행렬을 이용한 빔 형성 기법과 양자화된 채널 상태 정보의 되먹임 방식을 사용하는 셀룰러 기지국이 D2D 수신 단말기에 미치는 간섭이 최소화되도록 전송 가중치 행렬과 셀룰러 단말기를 선택한다. 기지국으로부터 D2D 수신 단말기에 미치는 간섭을 줄여 D2D 송신 단말기의 전송 전력을 줄임으로써 D2D 통신이 셀룰러 단말기에 미치는 간섭을 최소화한다. 이때 가중치 행렬의 선택을 제한함으로써 발생하는 셀룰러 단말기들의 총 전송률의 저하를 개선하기 위하여 각 코드 벡터가 1개 이상의 유니터리 행렬에 포함되도록 코드북을 구성한다. 모의실험을 통해 제안하는 방식이 D2D 통신으로 인한 간섭을 완화시킬 뿐만 아니라 개선된 코드북을 사용함으로써 셀룰러 단말기의 총 전송률도 향상시킬 수 있음을 보인다.

(s,S)-정책하의 연속형 내부재고를 갖는 M/M/1 대기행렬모형 분석 (Analysis of an M/M/1 Queue with an Attached Continuous-type (s,S)-inventory)

  • 박진수;이현근;김종현;윤은혁;백정우
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.19-32
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    • 2018
  • 본 논문은 연속형 내부재고를 갖는 M/M/1 대기행렬모형을 다룬다. 고객은 포아송과정으로 도착하고 선입선출 서비스를 받는다. 각 고객의 서비스시간은 독립적이며 동일한 지수분포를 따른다. 고객은 서비스를 받기 위해 일반분포를 따르는 확률변수 H의 내부재고를 소비하며, 서비스 완료시점에 감소한다고 가정한다. 재고시스템은 전통적인 (s,S)-정책에 따라 운용되며, 재고의 조달 시간은 일반분포를 따른다고 가정한다. 재고가 없는 기간에 도착한 고객은 유실된다. 본 논문은 이처럼 운영되는 재고-대기행렬모형의 고객수 및 재고량에 대한 안정상태 결합확률분포를 유도하고 수치예를 보인다. 또한 장기적인 비용을 최소화하는 재고운용정책을 고찰한다.