• 제목/요약/키워드: 슬라이딩 알고리즘

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슈퍼트위스팅 슬라이딩모드를 이용한 선박계류시스템의 동적제어 (Sliding Mode Control with Super-Twisting Algorithm for Surge Oscillation of Mooring Vessel System)

  • 이상도;이보경;유삼상
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.953-959
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    • 2018
  • 본 논문에서는 바람, 파도, 조류 등의 큰 외란조건에서 선박계류시스템의 계류안정성 확보를 위한 동적제어기 설계를 연구하였다. 선박계류시스템의 비선형 동요를 억제하기 위해 슈퍼트위스팅 알고리즘(STA)을 포함한 슬라이딩 모드 제어(SMC) 기법이 적용되었다. 외란이나 파라미터의 불확실성에 대한 강인성의 장점에도 불구하고, 채터링은 슬라이딩 모드 제어기를 적용하는데 주요 단점이 되고 있다. 1차계 SMC는 정확히 제어 목표치에 수렴 하도록 정밀한 제어는 가능하나, 채터링과 같은 파괴적인 현상과 연계되어 적용에 주요한 장애가 된다. 대신에, STA는 큰 외란에도 불구하고 비교적 높은 정확도를 보이며 채터링 현상을 완전히 제거한다. 1차계 슬라이딩 모드 제어기의 채터링 문제를 피할 수 있는 STA기반의 SMC는 비선형 계류시스템의 동적제어를 위한 아주 효과적인 수단으로 판단된다. 아울러, STA로 제어된 선박계류시스템의 위치오차 궤적은 경계 구역 내에서 형성된다. 끝으로, 슬라이딩 표면과 위치궤적의 오차결과를 통해 STA의 이득제어 효과도 관측할 수 있다.

확장형 칼만필터와 슬라이딩 모드 제어기법을 이용한 자율항법 알고리즘 개발 (Autonomous Navigation Algorithm Development with Extended Kalman Filter and Sliding Mode Control)

  • 윤득선;유환신
    • 한국항행학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.378-387
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    • 2007
  • 본 논문은 무인자동차의 자율주행 성능을 향상시키기 위한 알고리즘을 개발하고 이를 검증하여 정밀한 차량의 주행궤적을 수립할 수 있는 방법을 제시하였다. 무인자동차의 주행은 목표지점은 가지고 있으나 목표방향은 지정되지 않으므로 미래의 주행방향은 스스로 찾아야 한다. 따라서 확장형 칼만필터를 이용하여 주행 방향을 GPS와 INS로 연동함으로써 목표방향의 접근을 할 수 있으며 무인 주행 시에 발생할 수 있는 슬립과 횡방향의 이동에 취약한 기존의 무인 자율주행의 성능을 개선하기 위하여 슬라이딩 모드 제어기법을 이용하여 이를 극복하는 알고리즘을 개발하였다.

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부족구동 기계시스템을 위한 적분 슬라이딩 모드 제어기 설계 (Design of Integral Sliding Mode Control for Underactuated Mechanical Systems)

  • 유동상
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.208-213
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    • 2013
  • 부족구동시스템은 제어되어야 하는 자유도보다 더 적은 수의 구동부를 가진 시스템으로 특정질 수 있으며, 이런 시스템을 제어하기 위한 알고리즘을 찾는 문제에 대한 관심이 지속적으로 증대되고 있다. 가변구조시스템 이론을 기반으로 하는 슬라이딩 모드 제어기는 비선형 시스템을 제어하는데 있어 강건한 도구를 제공하고 있다. 본 논문에서는 부족구동시스템을 효과적으로 제어하기 위한 적분슬라이딩 함수를 이용한 슬라이딩 모드 제어기를 제안하고, Lyapunov 안정도 이론을 이용하여 점근적 안정성을 입증하였다. 제안된 제어기의 효용성을 검증하기 위해 대표적인 부족구동시스템인 아크로봇 (Acrobot)을 대상으로 시뮬레이션을 수행하였다. 아크로봇의 동적 모델은 Mathworks사의 Simscape을 이용하여 구현하였으며, 제어기 구성은 Simulink를 이용하여 구성하였다. 시뮬레이션 결과는 제안된 제어기의 유용성과 효과성을 입증하였다.

IEEE802.11n 시스템에 적용 가능한 패킷 검출 알고리즘 (A Packet Detection Algorithm for IEEE802.11n System)

  • 정혁구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권4C호
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    • pp.330-335
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    • 2008
  • 본 논문은 IEEE802.11n 시스템의 패킷 검출에 필요한 알고리즘을 제안한다. IEEE802.11n 시스템은 다중 송수신 안테나 시스템으로서 IEEE802.11a 시스템에서 적용되는 알고리즘과 달리 다중 수신부에서 적용 가능한 결합 기법을 고려하여 적용하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 단일 송수신 안테나 시스템에서 사용하는 이중 슬라이딩 윈도우 알고리즘과 지연 후 상관 알고리즘을 다중 수신 안테나 결합 알고리즘과 하이브리드하게 결합하여 패킷 검출부 알고리즘을 제시하고, 각각의 성능을 11n 환경에서 모의 실험하고 그 결과를 제시하였다.

동적 XIP(eXecute In Place)를 위한 비용 인식 캐시 알고리즘 설계 (Cost-Aware Cache Algorithm for Dynamic XIP (eXecute In Place))

  • 김도훈;박찬익
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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    • pp.820-823
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    • 2008
  • 본 논문은 기존의 XIP 기법에서 발생할 수 있는 메모리 접근 성능저하를 해결하기 위한 동적 XIP 기법을 제안하였다. 동적 XIP 기법은 상대적으로 성능저하가 적을 것으로 예상되는 코드 페이지들을 동적으로 선택하여 XIP 영역으로 설정하고, 성능저하가 크게 나타날 것으로 예상되는 코드 페이지들을 램 캐시에 캐싱하여 성능을 향상시킨다. 본 논문은 램 캐시를 관리하기 위해 MIN 캐시 알고리즘 및 메모리 접근 비용을 고려한 오프라인 캐시 알고리즘과, 페이지 접근에 대한 최신성(Recency) 및 슬라이딩 윈도우에 저장된 페이지 접근 기록에 기반하여 메모리 접근 비용을 예측하는 온라인 캐시 알고리즘, 온라인 캐시 알고리즘의 램 캐싱 판단의 정확성을 높이는 기법을 제안하였다. 본 논문은 온·오프라인 알고리즘의 성능비교를 위해 시뮬레이터를 통해 성능을 평가하였고, 유용성을 시험하기 위해 온라인 알고리즘을 리눅스를 기반으로 구현하여 성능을 평가하였다. 본 논문에서 제안한 동적 XIP는 실제 구현한 환경에서 실험한 결과, 작은 크기의 캐시를 사용하고도 수행시간에서는 최대 27%, 에너지 소모량에서는 최대 24%의 성능이 향상됨을 보였다.

슬라이딩 윈도우 기반 다변량 스트림 데이타 분류 기법 (A Sliding Window-based Multivariate Stream Data Classification)

  • 서성보;강재우;남광우;류근호
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제33권2호
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    • pp.163-174
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    • 2006
  • 분산 센서 네트워크에서 대용량 스트림 데이타를 제한된 네트워크, 전력, 프로세서를 이용하여 모든 센서 데이타를 전송하고 분석하는 것은 어렵고 바람직하지 않다. 그러므로 연속적으로 입력되는 데이타를 사전에 분류하여 특성에 따라 선택적으로 데이타를 처리하는 데이타 분류 기법이 요구된다. 이 논문에서는 다차원 센서에서 주기적으로 수집되는 스트림 데이타를 슬라이딩 윈도우 단위로 데이타를 분류하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 전처리 단계와 분류단계로 구성된다. 전처리 단계는 다변량 스트림 데이타를 포함한 각 슬라이딩 윈도우 입력에 대해 데이타의 변화 특성에 따라 문자 기호를 이용하여 다양한 이산적 문자열 데이타 집합으로 변환한다. 분류단계는 각 윈도우마다 생성된 이산적 문자열 데이타를 분류하기 위해 표준 문서 분류 알고리즘을 이용하였다. 실험을 위해 우리는 Supervised 학습(베이지안 분류기, SVM)과 Unsupervised 학습(Jaccard, TFIDF, Jaro, Jaro Winkler) 알고리즘을 비교하고 평가하였다. 실험결과 SVM과 TFIDF 기법이 우수한 결과를 보였으며, 특히 속성간의 상관 정도와 인접한 각 문자 기호를 연결한 n-gram방식을 함께 고려하였을 때 높은 정확도를 보였다.

슬라이딩 모드와 Neural network 제어기를 이용한 Buck type DC-DC 컨버터의 출력전압제어 (The Output Voltage Control of Buck Type DC-DC Converter Using Sliding Mode and Neural Controller)

  • 황계호;남승식;김동희;배상준
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.95-100
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    • 2004
  • 최근, 비선형시스템인 DC-DC 컨버터의 출력전압제어를 위해서 많은 제어방법들이 연구되고 있으며, 본 논문은 Buck type DC-DC 컨버터에 슬라이딩 모드 제어기와 뉴럴 네트워크 제어기를 이용한 제어 알고리즘을 제시하였고, 또한 컨버터의 이론해석을 통한 이론특성과 Psim을 이용한 시뮬레이션특성, DSP(TMS320C32)를 이용한 실험특성을 비교 검토하여 제안한 방법의 유용성을 입증하였다. 기존의 히스테리시스 제어기를 이용한 제어방법과 제안한 슬라이딩 모드 제어기와 뉴럴 네트워크 제어기를 이용한 제어방법과 비교한 결과 제안한 제어기가 우수한 특성을 얻었으며, 향후, 다른 전력변환장치에 유용하게 적용될 것으로 생각된다.

서보보상기를 사용한 견실 출력귀환제어 (Robust Output Feedback Control Using a Servocompensator)

  • 이호진;이금원
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.217-221
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    • 2007
  • 본 논문에서는 비선형시스템의 제어대상의 하나로 사용되고 있는 Chua회로를 대상으로 견실 출력귀환제어를 실현한다. 특히 비선형인 경우는 선형의 경우와 틀린 접근방법을 사용하여야 한다. 우선 기준신호발생기인 exosystem을 정의하고 출력추종오차식으로부터 오차방정식을 유도하고, 적분기 형태의 서보보상기를 사용하여 수정된 슬라이딩면을 설계한다. 수정된 슬라이딩면과 서보보상기에 사용되는 파라미터들은 슬라이딩면 및 서보보상기가 안정하도록 관련다항식이 Hurwitz조건을 만족하도록 정한다. 특히 모든 파라미터들이 미지여서, 오차신호들이 귀환으로부터 얻을 수 없기 때문에, 고이득 관측기를 설계하고, 이 추정값을 사용하여 안정화제어기를 얻는다. 시뮬레이션결과를 제시함으로서 알고리즘이 유용함을 증명한다.

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이중 탱크 시스템의 정밀 수위 제어를 위한 RVEGA SMC에 관한 연구 (RVEGA SMC for Precise Level Control of Coupled Tank System)

  • 김태우;이준탁
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.102-108
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    • 1999
  • 슬라이딩 모드 제어기(SMC)는 파라미터의 변동과 급격한 외란을 가진 이중 탱크 시스템과 같은 비선형 제어 시스템에 대해 견실성을 갖는 가변구조로써 널리 알려져 있다. 그러나, 이러한 파라미터에 대한 적응 동조 알고리즘은 만족하지 못한다. 그러므로, 본 논문에서는 이중 탱크 시스템의 정밀한 수위제어를 하기 위해 슬라이딩 모드에 기반을 둔 실변수 유전 알고리즘(RVEGA SMC)을 시도하였다. SMC의 스위칭 파라미터는 RVEGA에 의해 쉽고, 빠르게 최적화 되었다. 시뮬레이션 결과에서는 제안된 RVEGA SMC에 의해 탱크의 수위가 오버슈트나 정상상태 오차 없이 만족한 제어결과를 보여준다.

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각속도 제한을 고려한 무인기의 Dubins 경로 생성 및 추적 (Dubins Path Generation and Tracking of UAVs With Angular Velocity Constraints)

  • 양유영;장석호;이현재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.121-128
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    • 2021
  • 본 논문에서는 초기지점과 최종지점이 주어졌을 때 2차원 평면에서 무인기의 경로 생성 및 추적 문제에 대해 제안한다. Dubins 곡선을 이용한 경로 생성 알고리즘은 계산 속도가 빨라 무인기에 실시간으로 적용 가능하다는 장점이 있다. 경로 추적 알고리즘은 가시거리 유도 알고리즘과 유사한 알고리즘으로 효율적으로 방향각을 제어하기 위해 전방주시거리 개념과 관련된 이득 값을 추가하였다. 무인기의 경우 최대 곡률이 제한된다. 정밀한 제어를 위해 쿼드로터 모델을 사용하였다. 각속도 제한을 고려한 슬라이딩 모드 제어기를 통해 최대 곡률을 벗어나지 않고 경로를 추종하는 시뮬레이션을 진행하였다. 제약조건이 없는 제어기와 제약조건이 있는 제어기를 비교하여 경로 생성 및 추적 성능을 검증하였다.