우리는 본 논문에서 이차 칼만 필터를 이용한 영상 기반 객체 추적분야의 새로운 알고리즘을 제안한다. 최근에 발표된 이차 칼만 필터는 영상 기반의 객체의 실제 3차원 공간의 위치를 추적하는 것에는 아직 적용되지 않았다. 2차원 영상 내의 위치를 3차원 공간상의 위치로 환원시키는 것은 비선형적 변환을 수반하기 때문에 그에 맞는 추적 알고리즘을 사용해야만 한다. 이러한 상황에서, 비선형 수식을 이차식으로 근사화하는 이차 칼만 필터가 선형으로 근사화하는 확장 칼만 필터보다 더 정확한 성능을 낼 수 있다. 우리는 동일한 상황을 가정하여 확장 칼만 필터, 무향 칼만 필터, 파티클 필터, 그리고 우리가 제안한 이차 칼만 필터를 이용하여 객체를 추적하고, 그 결과를 비교해 본다. 결론적으로 이차 칼만 필터가 발산율이 확장 칼만 필터에 비해 거의 절반가량 감소하며, 추적 정확도 측면에서 무향 칼만 필터에 비해 1% 가량 우수한 성능을 나타낸다.
실제로 구조시스템들의 최적설계는 설계변수가 연속값이 아닌 이산값을 요하는 경우가 대부분이다. 본 논문은 이산형 설계변수를 갖는 비대칭 복합 적층평판에 대해 선형 근사화방법을 이용한 이산최적설계를 수행하였으며, 이 방법이 매우 효율적임을 보였다. 대상 문제는 축력, 전단력, 그리고 휨과 비틀림 모멘트의 평면 내하중들(in-plane loads)의 다중하중조건을 받는 것으로 고려하였으며, 복합 적층평판을 구성하는 플라이들에 대한 최대변형률 규준을 설계 제약조건으로 부과하였다. 이산 최적화를 위한 초기 접근방법으로 단 한번의 연속변수 최적화 과정이 FDM(Feasible Direction Method)을 이용하여 수행되었으며, 차후 이산 및 연속변수를 포함하는 비선형 이산최적화문제를 SLDP(Sequential Linear Discrete Programming)방법에 의해 선형 근사화된 혼합정수계획문제로 형성하여 풀었다. 수치예에서 6개의 플라이로 구성된 비대칭 복합 적층평판을 대상으로 회전식 적층배열([(90-.theta.)/-(60+.theta.)/-.theta./-(45+.theta.)/(45-.theta.)]/sub s/)에 따른 이산최적해를 구하였다. 효율성 입증을 위해 똑같은 문제를 비선형 분기한계법을 이용하여 풀었으며, 그 결과를 비교 분석하였다.
본 논문에서는 선로 전력조류제약을 고려한 경제급전(SCED : Security-Constrained economic dispatch)에 내점 선형계획법을 이용하여 최적해를 구하는 문제를 다룬다. 최적전력조류(Optimal Power Flow)식으로부터 선로의 유효전력만을 근사화하여 선로 전력조류 제약을 고려할 경제급전(SCED)의 식을 정식화한다. 선형계획법을 적용하여 최적해를 구하기 위해서 발전기출력과 유효전력, 부하, 손실과의 관계를 이용하여 경제급전의 식을 선형화 하는 알고리즘을 제시한다. 선형화 알고리즘은 목적함수로 계통 발전기의 총 연료비를 취하고 전력수급평형식으로 발전기출력증분에 대한 선로의 증분손실계수를 이용하며, 선로의 제약조건은 일반화발전 분배계수(GGDF : Generalized Generation Distribution Factor)를 이용하여 선형화한다. 최적화 기법으로서 내점법(Interior Point Method)을 적용하고자 하며 사례연구를 통하여 선형계획법 중 가장 많이 사용하는 심플렉스(Simplex)법과의 수렴특성을 비교하여 내점 법의 효용성을 확인하고자 한다.
본 논문에서는 통계적 파라미터 불확실성을 포함한 시변 선형 불확정 시스템에 대한 강인 칼만필터링 문제를 고려한다. 최소자승 관점에서 정의된 공칭 칼만필터링 문제의 목적함수를 파라미터 불확실성의 통계적 특성을 이용하여 가용한 측정행렬의 함수로 표현하고, 이로부터 근사화된 선형공간 위로의 사교사영으로 해를 도출할 수 있음을 보인다. 최종적으로 벡터 최소자승 추정기법을 동일하게 적용하여, 순환강인 칼만필터식을 유도하고, 유도된 강인 칼만필터 식이 최근 제안된 강인 최소자승 추정식에 공정잡음 및 측정잡음 분산을 반영한 보완된 형태임을 확인한다.
비선형 시스템 출력 조절기의 디지털 구현시에 고려해야 할 샘플링 영향을 조사하였다. 조사결과, 선형 시스템에서와 마찬가지로 '출력 조절됨'은 보존되나, 일반적으로 '출력 조절 가능성'은 보존되지 않음이 밝혀졌다. 또한, 출력 조절 가능성이 보존되는 것을 쉽게 판별할 수 있는 비선형 시스템의 어떤 종류를 파악하였다. 이러한 결과는 일반적으로 연속시간 비선형 시스템에서 설계된 출력 조절기를 이산화하여 얻은 디지털 출력 조절기는 샘플링 시간에 대해 1차 근사에 불구함을 알려준다. 따라서, 이 결과는 일반적으로 보다 개선된 근사 샘플치 비선형 출력 조절기를 구할 필요가 있다는 것을 암시한다.
충격 가속도가 기계 시스템에 가해지면 시스템의 기능 저하 및 파손이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위하여 감시 정찰 비행기에 장착되는 짐발 구조 시스템은 설계 사양으로 MIL-STD-810G 충격 규격을 반드시 만족해야 한다. 일반적으로 비행기에서 전달되는 충격을 완화하기 위하여 시스템의 기초부에 방진고무가 설치된다. 고무는 비선형 하중-변형 관계를 가지므로 정확한 시스템의 충격 응답 계산이 어렵다. 이를 해결하기 위하여 비선형 특성을 2개의 선형으로 근사화하여 기초부에 충격 가속도를 받는 시스템의 동적 해를 유한요소법으로 구하였다. 그리고 동일한 조건에서 행한 실험과 비교 결과 제안된 해석 방법이 강성과 감쇠에서 비선형성을 갖는 방진고무가 포함된 짐발 구조 시스템의 동적 해석에도 유용함을 입증하였다.
이 논문에서는 다중 사용자 무선통신 환경에서 전송률-형평성 트레이드오프를 임의로 제어할 수 있는 계산이 효율적인 전송률-형평성 제어 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안되는 스케줄링 기준은 최대의 전송률 합을 추구하는 스케줄링 기준과 최대의 형평성을 추구하는 스케줄링 기준을 제어 인자에 따라 전송률과 형평성을 조정할 수 있도록 선형적으로 결합한다. 이때, 선형 결합을 통한 전송률-형평성 트레이드오프 제어를 위하여 스케줄링 기준의 단위와 최적화 방향을 일치시키는 것이 필요하다. 제안된 알고리즘은 이러한 조건들을 만족시키기 위하여 순시 전송률과 평균 제공 전송률을 스케줄링 기준으로 결정하고, 이들을 제어 인자를 사용하여 최적화 방향이 일치하도록 선형적으로 결합하여 제어 인자 값에 따라 다양한 전송률형평성 성능을 제공할 수 있도록 한다. 추가적인 계산 간소화를 위하여 순시 전송률에 대한 높은 SNR (signal-to-noise ratio) 근사화 관계를 이용한다. 모의 실험을 통하여 독립적인 레일리 페이딩 다중 사용자 채널에서 제안된 스케줄링 알고리즘에 대하여 제어 인자 값에 따른 전송률과 형평성 성능을 분석하였고, 순시 전송률의 높은 SNR 근사화 관계를 이용한 성능 분석도 이루어졌다. 모의실험 결과, 제안된 스케줄링 알고리즘은 최대 전송률을 추구하는 스케줄링과 최대 형평성을 추구하는 스케줄링 사이에서 전송률-형평성 성능을 임의로 조절할 수 있음을 확인할 수 있었고, 근사화 결과도 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다.
선형변환기법을 이용하여 사다리형태의 수동여파회로를 능동화하는데 있어서 새로운 방식을 제시하였다. 전압과 전류영역으로 나타내는 회로망변수를 선형변환메이트릭스의 사용으로 새로운 영역의 변수로 바꾸어서 회로를 능동화하는 과정에서 종전의 방법은 개개의 리액턴스소자에 대해서 선형변환을 적용하는데 비하여 본연구에서는 병렬과 직렬의 두개의 리액턴스소자에 동시에 선형변환을 적용함으로써 회로능동화에 소요되는 연산증폭기의 개수를 여파기의 차수와 같도록 줄일수 있었다. 저역통과여파기의 경우. 선형변환메이트릭스를 적절하게 선택함으로써 사다리형회로의 리액턴스소자의 배치여하에 관계없이 규칙적이며 단계적인 회로능동화를 가능하게 하였다. 이 방법에 따라 5차 Chebyshev 저역통과여파회로를 능동화한 다음 이론치에 매우 근사한 주파수특성을 측정으로 얻음으로써 이 방식의 타당성을 입증하였다.
This paper discusses approximation modelling of discrete-time linear time-varying system(LTVS). The wavelet transform is considered as a tool for representing and approximating a LTVS. The joint time-frequency properties of wave analysis are appropriate for describing the LTVS. Simulation results is included to illustrate the potential application of the technique.
본 논문에서는, 스위칭 손실이 적고 효율이 높은 이점을 갖고 있는 LLC 공진형 컨버터에 대하여 선형화된 수학적 모델을 정립하고 디지털 제어기 설계 과정을 제안한다. LLC 공진형 컨버터의 비선형 모델에 대하여 EDF(Extended Describing Function) 기법을 도입하여 비선형성을 선형 근사화시킨 선형 소신호 모델을 정립하고 Ziegler Nichols 방법을 이용하여 제어기 계수를 선정하였으며 연속시간 제어기를 디지털 제어기로 변환하여 적용한다. 유도된 선형 소신호 모델에 기반하여 전압 제어기를 설계하고, MATLAB 시뮬레이션을 통하여 제어기의 성능을 검증한다. 또한, 부하 변화 및 모델링 오차를 고려한 시뮬레이션을 통하여 LLC 공진형 컨버터에 대해 설계된 전압 제어기의 타당성 및 제어성능을 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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