• Title/Summary/Keyword: 시스템행렬

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Eigenvalues and trace bounds on the solutions of lyapunov equations (Lyapunov 방정식의 해의 고유치 및 트레이스의 범위)

  • 권욱현;김상우;박부견
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1990.10a
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    • pp.534-538
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    • 1990
  • 본 논문에서는 연속 및 이산 Lyapunov 방정식의 해의 고유치 및 트레이스의 범위를 시스템 행렬의 고유치 및 고유벡터 행렬을 이용하여 표시한다. 이산 시스템의 경우 시스템 행렬의 최대 특이치가 1보다 큰 경우나 연속 시스템의 경우 시스템 행렬의 대칭행렬이 불안정한 경우에도 상한 값이 항상 계산 가능한 범위가 제시된다. 본 논문에서 제시된 범위들은 몇가지 조건을 갖고 다른 문헌에서 제시된 것들 보다 정확하며, 더욱이 특정한 시스템 행렬에 대해서는 범위의 상한과 하한이 일치한다.

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An experimental study on an inverse problem of a non-minimum phase system (비최소 위상 시스템의 역변환 문제에 대한 실험적 고찰)

  • Noh Kyoung Rae;Lee Sang Kwon
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.147-150
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    • 2001
  • 본 논문은 비최소 위상을 가지는 시스템에 대한 역변환 문제를 실험적으로 고찰, 연구하였다. 일반적으로 선형적이고 인과적인 시스템의 입$cdot$ 출력관계는 행렬형태로 공식화할 수 있다. 최소위상(minimum phase) 시스템의 시스템행렬은 항상 역행렬이 존재하며 안정적이지만 비최소 위상(non-minimum phase)시스템의 시스템행렬은 근사특이(near-singular)행렬 또는 특이(singular) 행렬이므로 불량조건(ill-conditioning)이 발생하고 역변환이 존재할 수 없다. 비최소 위상 시스템의 역변환 문제는 다른 과정을 포함하지 않고서는 인과적이고 안정적인 역변환 필터를 가질 수 없다. 따라서 역변환 필터의 구현을 위해 SVD(singular value decomposition)를 이용하였다. 비최소 위상 시스템인 경우 시스템행렬은 하나이상의 매우 작은 특이 값을 가지며 이것은 시스템의 위상정보를 가진다. 이 성질을 이용하여 시스템의 근사적인 역변환 필터를 구현하고 비최소 위상을 갖는 외팔보에 대해 실험적으로 검증하였다.

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Excel VBA를 이용한 행렬도 시스템의 구현

  • Yu, Seong-Mo;Seo, Yong-Hwan
    • Proceedings of the Korean Statistical Society Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.311-314
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    • 2002
  • 자료행렬에서 개체와 변수간의 관계성을 시각적으로 표현하기 위한 방법 중의 하나가 행렬도이다. 본 논문에서는 전문적인 통계 패키지를 이용한 행렬도 구현이 아니라, 가장 널리 사용되는 응용프로그램 중의 하나인 Excel 에서 VBA를 이용하여 행렬도 시스템을 구현하였다.

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Determining the Size of a Hankel Matrix in Subspace System Identification for Estimating the Stiffness Matrix and Flexural Rigidities of a Shear Building (전단빌딩의 강성행렬 및 부재의 강성추정을 위한 부분공간 시스템 확인기법에서의 행켈행렬의 크기 결정)

  • Park, Seung-Keun;Park, Hyun Woo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.26 no.2
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    • pp.99-112
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    • 2013
  • This paper presents a subspace system identification for estimating the stiffness matrix and flexural rigidities of a shear building. System matrices are estimated by LQ decomposition and singular value decomposition from an input-output Hankel matrix. The estimated system matrices are converted into a real coordinate through similarity transformation, and the stiffness matrix is estimated from the system matrices. The accuracy and the stability of an estimated stiffness matrix depend on the size of the associated Hankel matrix. The estimation error curve of the stiffness matrix is obtained with respect to the size of a Hankel matrix using a prior finite element model of a shear building. The sizes of the Hankel matrix, which are consistent with a target accuracy level, are chosen through this curve. Among these candidate sizes of the Hankel matrix, more proper one can be determined considering the computational cost of subspace identification. The stiffness matrix and flexural rigidities are estimated using the Hankel matrix with the candidate sizes. The validity of the proposed method is demonstrated through the numerical example of a five-story shear building model with and without damage.

On the improvement of the stability robustness in the discrete-time LQ regulator (이산시간 LQ 조절기의 안정도 강인성 향상에 관한 연구)

  • Kim, Sang-Woo;Gwon, Uk-Hyeon
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.1 no.2
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    • pp.83-87
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    • 1995
  • 본 논문에서는 이산시간 LQ 조절기의 안정도 강인성을 주파수 영역및 시간영역에서 고찰하고 그 향상책을 제시하낟. 주파수영역에서 강인성 척도인 궤환차행렬(return difference matrix) 의 최소특이치가 상태가중치 행렬과 제어가중치 행렬의 비와 반비례함을 보이고, 시간영역에서 매개변수의 변화에 대한 안정도 강인성 범위들을 얻는다. 이 범위들의 점근적 성질을 밝히기 위하여 LQ 궤환이득의 특이치들이 상태가중치 행렬과 제어기중치 행렬의 비의 증가함수 임을 보인다. 몇가지 조건하에서 시스템 행렬(입력행렬)에 대한 안정도 강인성 범위가 상태 가중치 행렬과 제어가중치 행렬의 비가 증가(감소)함에 따라서 증가함을 보이고, 이러한 사실들을 예제를 통하여 검증한다.

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A Pole Assignment in a Specified Disk by using Hamiltonian Properties (해밀톤 행렬의 성질을 이용한 지정된 디스크내의 극 배치법)

  • Van Giap Nguyen;Hwan-Seong Kim;Sang-Bong Kim
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.4 no.6
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    • pp.707-712
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    • 1998
  • 본 논문에서는 선형 시불변 시스템에 대해 상태되먹임을 이용한 폐루프계의 지정된 영역내의 극배치법을 제안한다. 본 제안된 기법은 해밀톤 행렬의 하중행렬 Q의 설정에 의해 지정된 영역 (α중심, γ반경)내에 극배치가 가능함을 보인다. 먼저, Gershgorin의 이론을 적용하기 위해 해밀톤 행렬을 등가 변환시킨 후 행렬의 각 계수를 α와 γ의 관계를 이용하여 유도한다. 위의 관계를 만족하는 해밀톤 행렬의 각 하중행렬과 변환행렬을 이용하여 폐루프계의 상태되먹임 제어칙을 구한다. 또한 본 기법은 해밀톤 행렬과 최적제어와의 관계를 지니고 있으므로 얻어진 폐루프계는 최적제어법에서와 동일한 강인함을 가지게 된다. 끝으로 예제를 통하여 지정된 영역내의 극배치가 이루어짐을 보인다.

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Pole Placement Method of a Double Poles Using LQ Control and Pole's Moving-Range (LQ 제어와 근의 이동범위를 이용한 중근의 극배치 방법)

  • Park, Minho
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.21 no.1
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    • pp.20-27
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    • 2020
  • In general, a nonlinear system is linearized in the form of a multiplication of the 1st and 2nd order system. This paper reports a design method of a weighting matrix and control law of LQ control to move the double poles that have a Jordan block to a pair of complex conjugate poles. This method has the advantages of pole placement and the guarantee of stability, but this method cannot position the poles correctly, and the matrix is chosen using a trial and error method. Therefore, a relation function (𝜌, 𝜃) between the poles and the matrix was derived under the condition that the poles are the roots of the characteristic equation of the Hamiltonian system. In addition, the Pole's Moving-range was obtained under the condition that the state weighting matrix becomes a positive semi-definite matrix. This paper presents examples of how the matrix and control law is calculated.

Performance Analysis of a Multiclass Priority Queue with Layered Scheduling Algorithm (계층적 스케줄 방식을 고려한 다계층 우선순위 대기행렬시스템의 성능척도 분석)

  • Hong, Sung-Jo
    • Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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    • v.29 no.4
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    • pp.18-26
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    • 2006
  • 여러 형태의 고객이 외부로부터 포아송과정에 따라 각 대기행렬에 도착하고 정해진 서비스규칙에 따라 해당 서비스를 받은 후 마코비안 확률분포에 따라 시스템을 떠나거나 다른 형태의 고객으로 시스템을 다시 돌아 올 수도 있는 M/G/1 대기행렬시스템을 고려한다. 본 연구에서는 기존의 연구 모형을 확장하여 계층적 서비스 규칙을 갖는 우선순위 대기행렬모형을 제시하고 이에 대한 시스템 성능척도를 보다 체계적으로 구할 수 있는 방법을 소개한다. 이를 위하여 먼저 대기행렬시스템의 거동을 나타내는 시스템 상태를 정의하고, 바쁜기간과 서비스기간 분석을 통하여 시스템 상태의 선형 함수로 평균체제시간을 구할 수 있음을 보인다.

A Study for Spectral Properties of Preconditioner of Symmetric Toeplitz Systems (대칭 토플리츠 시스템의 선행조건에 대한 특정성질 연구)

  • Baik, Ran
    • Journal of Digital Contents Society
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    • v.10 no.4
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    • pp.579-585
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    • 2009
  • In [9], Tyrtshnikov proposed a preconditioned approach to derive a general solution from a Toeplitz linear system. Furthermore, the process of selecting a preconditioner matrix from symmetric Toeplitz matrix, which has been used in previous studies, is introduced. This research introduces a new method for finding the preconditioner in a Toeplitz system. Also, through analyzing these preconditioners, it is derived that eigenvalues of a symmetric Toeplitz are very close to eigenvalues of a new preconditioner for T. It is shown that if the spectrum of the preconditioned system $C_0^{-1}T$ is clustered around 1, then the convergence rate of the preconditioned system is superlinear. From these results, it is determined to get the superliner at the convergence rate by our good preconditioner $C_0$. Moreover, an advantage is driven by increasing various applications i. e. image processing, signal processing, etc. in this study from the proposed preconditioners for Toeplitz matrices. Another characteristic, which this research holds, is that the preconditioner retains the properties of the Toeplitz matrix.

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Pole Placement Method to Move a Equal Poles with Jordan Block to Two Real Poles Using LQ Control and Pole's Moving-Range (LQ 제어와 근의 이동범위를 이용한 조단 블록을 갖는 중근을 두 실근으로 이동시키는 극배치 방법)

  • Park, Minho
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.19 no.2
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    • pp.608-616
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    • 2018
  • If a general nonlinear system is linearized by the successive multiplication of the 1st and 2nd order systems, then there are four types of poles in this linearized system: the pole of the 1st order system and the equal poles, two distinct real poles, and complex conjugate pair of poles of the 2nd order system. Linear Quadratic (LQ) control is a method of designing a control law that minimizes the quadratic performance index. It has the advantage of ensuring the stability of the system and the pole placement of the root of the system by weighted matrix adjustment. LQ control by the weighted matrix can move the position of the pole of the system arbitrarily, but it is difficult to set the weighting matrix by the trial and error method. This problem can be solved using the characteristic equations of the Hamiltonian system, and if the control weighting matrix is a symmetric matrix of constants, it is possible to move several poles of the system to the desired closed loop poles by applying the control law repeatedly. The paper presents a method of calculating the state weighting matrix and the control law for moving the equal poles with Jordan blocks to two real poles using the characteristic equation of the Hamiltonian system. We express this characteristic equation with a state weighting matrix by means of a trigonometric function, and we derive the relation function (${\rho},\;{\theta}$) between the equal poles and the state weighting matrix under the condition that the two real poles are the roots of the characteristic equation. Then, we obtain the moving-range of the two real poles under the condition that the state weighting matrix becomes a positive semi-finite matrix. We calculate the state weighting matrix and the control law by substituting the two real roots selected in the moving-range into the relational function. As an example, we apply the proposed method to a simple example 3rd order system.