• 제목/요약/키워드: 위치추정시스템

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최소자승법과 자기 인덕턴스 포화현상을 이용한 매입형 영구자석 동기전동기의 초기 위치 추정 (Initial Rotor Position Estimation of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor using Least Squares Method and Self-Inductance Saturation)

  • 김건영;신혜웅;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.158-159
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    • 2017
  • 본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기를 위치센서 없이 기동하기 위해 회전자의 초기 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 자기 인덕턴스의 포화현상에 따른 고정자 전류를 해석하고 최소자승법을 통해 회전자의 초기 위치를 추정한다. 전 구간에서 회전자의 초기 위치와 극성을 정확하게 알아낼 수 있어 돌극성 때문에 나타나는 릴럭턴스 토크를 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, 전동기 정수에 영향을 받지 않으므로 다양한 전동기 구동 시스템에 적용할 수 있으며, 추가적인 하드웨어가 필요하지 않아 경제적이다. 제안하는 방법의 유효성과 우수성은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

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칼만필터의 잔류오차에 최소적응알고리즘을 적용한 이동로봇의 위치추정오차 검출기법 (Abrupt Error Detection of Mobile Robot Using LMS Algorithm to Residuals of Kalman Filter)

  • 이연석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1332-1337
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    • 2006
  • 이동로봇의 위치추정오차를 검출하는 방법으로 칼만필터의 잔류오차를 최소적응알고리즘으로 검사하여 시스템의 이상유무를 확인할 수 있음을 알아보았다. 이동로봇의 이상유무판별에 칼만필터를 적용하기 위한 모델로는 위치이동에 기여하는모터부분의 모델만을 사용하였고, 칼만필터의 잔류오차에 나타나는 바이어스성분의 검출로 이상유무를 판별할 수 있음을 확인하였다. 이동로봇의 동특성모델을 이용하여 이동로봇의 위치추정에 나타나는 오차를 판별할 수 있는 제안된 방법은 다른 부가적인 외부장치가 없이 사용될 수 있는 장점이 있다 . 칼만필터는 모터의 구동전류를 추정하고, 이 잔류오차에 적응자기동조필터를 적용하여 백색잡음의 성질을 지닌 잔류오차를 판별하게 된다. 이동로봇의 모델에 가능한 상황을 가정하여 구성한 시뮬레이션의 결과들은 제안된 방법이 위치추정 오차의 판별에 사용될 수 있음을 보여주고 있다.

NLOS 상태 추정을 이용한 위치 정보 신뢰성 기반의 정밀 위치 측정 시스템 (Location Information Reliability-Based Precision Locating System Using NLOS Condition Estimation)

  • 손상현;최훈;조현태;백윤주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권1호
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    • pp.97-108
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    • 2013
  • 이동형 장치의 위치 정보를 확보하기 위해 다양한 위치 측정 시스템이 연구되고 있으며 현재 가장 많이 이용하는 시스템은 위성 정보를 이용하는 GPS와 무선 네트워크를 이용하는 RTLS가 있다. 장치 주변의 장애물은 장치와 위성 혹은 무선 통신 앵커와 NLOS 상태를 유발하며 측정 정확도를 떨어뜨린다. 본 논문에서는 대상의 위치 측정을 위해 두 개의 시스템을 함께 이용해 장치 주변의 NLOS 상태를 파악하여 장치간의 측정 신뢰성 정보를 추정함으로써 측위 정확도를 향상시키는 기법을 제안한다. 또한 NLOS 상태의 파악을 위한 위성 정보의 분석 방법에 대해서 설명하고 이를 이용한 위치 측정 시스템을 제안한다. 본 시스템의 성능평가를 위해 다양한 환경에서의 NLOS 상태 판별에 대한 테스트를 수행하였으며 해당 측정결과를 이용한 위치 측정 시스템을 구현하여 시뮬레이션 하였다. NLOS 상태 파악을 위한 실험 결과 약 97% 정도의 성공률로 NLOS 상태를 판별하였다. 또한 NLOS 상태 판별 정보를 이용한 동작 성능을 모의실험한 결과 단독으로 위치 측정한 결과에 비해 성능이 89% 향상되는 것을 확인하였다.

CCTV 영상 정보를 활용한 이동 로봇의 자기 위치 추정 성능 향상을 위한 연구 (Research to improve the performance of self localization of mobile robot utilizing video information of CCTV)

  • 박종호;전영필;류지형;유동현;정길도
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.6420-6426
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    • 2013
  • 실내에서 자동 감시 시스템의 상업적 활용을 위하여 이동 로봇의 자기 위치 추정 능력과 더불어 주변 환경 인지 능력 향상의 필요성이 대두되고 있으며, 기존 이동 로봇의 위치 추정 및 주변 물체 인식 방법은 일반적으로 로봇 자체의 다종 센서들을 적극 활용하고 있다. 그러나 로봇의 센서만으로 이동 로봇의 실내에서 자기 위치 추정 문제 해결에 어려움이 있기에 본 논문에서는 건물에 이미 설치되어 구동되고 있는 CCTV 영상과 마커를 활용한 이동 로봇의 효과적이고 향상된 자기 위치 추정 기법을 제안하고자 한다. 보다 구체적으로 설명하면 먼저 마커 인식을 수행하는데 이는 입력 영상에서 물체 혹은 이동 로봇을 사각형으로 인지하고 이들의 꼭지점을 확인한 후 마커의 특징점을 찾아내고 이후 찾아낸 특징점에 대하여 실제 마커와 영상 관계식을 이용하여 좌표변환을 수행하고 이를 기반으로 이동 로봇의 자기 위치 추정을 수행한다. 특히, 로봇 및 장애물 등의 정보를 CCTV를 기준으로 절대 좌표값으로 환산하기에 본 연구 결과는 실내에서 로봇의 자기 위치 추정에 매우 유용하게 활용할 수 있을 것으로 사료되고 제안한 이동 로봇의 자기 위치 추정 기법을 검증하기 위해 실 로봇 시스템을 기반으로 동작 실험을 실시하였다.

퍼지동정알고리즘을 이용한 냉장실 온도분포추정에 관한 연구 (A Study on Estimation of Temperature Distribution in Refrigerator-Room Using Fuzzy Adaptive Identification Model)

  • 김지관;안이승;이정용;이유신;김재인;이홍원
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1996년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.194-197
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    • 1996
  • 냉장실의 온도분포의 추정은 냉장고의 과냉현상 방지, 운전효율 향상을 위해 필요할 뿐만이 아니라 최근 많은 제품에서 제공하고 있는 집중냉각기능을 실현하는데 있어서도 필수 불가결한 과정이라 할 수 있다. 본 연구에서는 냉장실내 온도분포추정에 있어서의 문제점을 개관하고, 온도분포추정을 위한 퍼지불감대(Fuzzy Dead Zone)를 갖는 퍼지동정모델(Fuzzy Identification Model)을 제안한다. 또한, 얻어진 모델을 이용하여 냉장실내 온도센서의 최적위치에 관하여 고찰한다.

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동일한 형태의 특징점을 갖는 천장 영상 이용 이동 로봇 위치추정 (Localization of a Mobile Robot Using Ceiling Image with Identical Features)

  • 노성우;고낙용;국태용
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.160-167
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    • 2016
  • 본 논문은 천장 영상 정보를 이용한 이동 로봇 위치추정 방법을 제안한다. 지도상에 천장 영상의 랜드 마크의 위치는 미리 알고 있지만, 지도상의 랜드 마크와 감지된 랜드 마크 사이의 대응관계 정보는 주어지지 않는다. 단지, 로봇의 이동 시작 단계에서 랜드 마크들에 대한 상대적인 로봇의 위치가 주어진다. 로봇의 위치 및 천장 영상에서 감지된 특징점의 ID를 찾기 위해 파티클 필터 방법을 이용한다. 제안한 방법을 천장에 동일한 형태의 원형 랜드 마크를 가진 실내 환경에서 실험하여 성능을 검증하였다. 본 논문에서 제안한 위치추정 방법은 레이저 영역 센서에 의해 측정된 벽까지의 거리 또는 RF 나 초음파에 의해 측정된 비이컨까지의 거리 값에 큰 불확실성이 존재하는 물류 창고와 같은 환경에서 사용하기에 적합하다.

플라이휠 에너지저장시스템용 영구자석 동기전동기 센서리스 벡터 제어 (PMSM Sensorless Vector Control for Flywheel Energy Storage System)

  • 조현길;백승길;안현성;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.491-492
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    • 2015
  • 본 논문에서는 영구자석 동기 전동기(PMSM)의 수학적 모델을 기반으로 한 플라이휠 에너지 저장 시스템을 매트랩/시뮬링크를 사용하여 모델링 하였다. PMSM의 센서리스 벡터 제어를 위해 속도 및 전류 제어기를 구현하였으며, PI형 상태 관측기를 이용한 역기전압 추정기와 PLL 기반의 위치/속도 추정기를 구현하였다. 초기 기동시 역기전압 추정기반 센서리스 제어 방식은 회전자의 위치를 정확히 추종 할 수 없어 Open-Loop 알고리즘을 통하여 동기 전동기를 구동시킨다. 플라이휠 에너지 저장 시스템의 센서리스 제어 알고리즘은 충전 모드와 발전 모드에서의 시뮬레이션을 통해 성능을 확인하였다.

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인지무선시스템을 위한 전송 손실 지수 추정 기반의 기 사용자 위치 검출 기법 (Localization of primary user for cognitive radios based on estimation of path-loss exponent)

  • 황안;구인수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.55-63
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    • 2013
  • 인지무선네트워크에서 기 사용자(primary user)의 위치를 정확하게 파악하는 것은 2차 사용자(secondary user)들의 스펙트럼 이용 효율 향상 및 적절한 전력제어를 통한 기 사용자에 대한 간섭을 야기하는 것을 회피하는데 사용될 수 있기 때문에 인지무선네트워크에서 매우 중요한 연구 주제이다. 노드의 위치를 추정하는 다양한 기법들 중, 수신신호세기(RSS) 기반의 위치 추정 기법은 추가적인 하드웨어 자원 없이 쉽게 구현할 수 있어 일반적으로 가장 많이 사용되는 기법으로 인지무선네트워크에서도 사용될 수 있다. 하지만, 수신신호세기 기반의 위치 추정에서 노드간 거리 측정은 수신된 신호 세기를 기반으로 이루어져 무선 채널 환경의 페이딩, 쉐도잉 그리고 장애물 등으로 인해서 거리 추정의 오차가 생긴다. 따라서 본 논문에서는 수신신호세기 기반으로 기 사용자의 위치 측정의 정확도를 향상시키기 위하여 전송 손실 지수(path loss exponent) 추정기반의 기 사용자 위치 검출 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 방식이 기존 방식보다 기 사용자 위치 측정의 오차를 줄어 기 사용자에 대한 간섭률을 더 줄일 수 있음을 보였다.

음원탐지 및 위치 추정 알고리즘을 이용한 방재용 IoT 디바이스 시스템 설계 (The Design of IoT Device System for Disaster Prevention using Sound Source Detection and Location Estimation Algorithm)

  • 길민식;곽동걸
    • 융합정보논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.53-59
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    • 2020
  • 본 논문은 음원 탐지 및 음원 위치를 추정하는 IoT Device 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 복수의 마이크로폰 센서로부터 수집된 음원 신호의 도달 시간차를 분석하여 음원의 방향을 정확히 검출하고, IoT 센서를 이용하여 음원의 발생방향을 추적할 수 있는 음원 방향 탐지 Device를 이용한 시스템이다. 음파를 이용하여 위치를 추정하는 기술은 예전부터 군사적 목적으로 개발되어 왔지만 현재는 이를 응용하여 방범·방재 분야 등에 많이 쓰이고 있다. 이에 따라 본 시스템의 제작을 통해 옥외에 설치한 후 여러 방향에서 음원 발생시켜 성능 시험을 실시하였다. 그 결과 음향 탐지 영역 140dB, 반응시간 1초 이내, 방향 각도 분해능 1° 이내로 매우 정확하게 동작함을 확인할 수 있었다. 향후에는 본 설계안을 바탕으로 빅데이터 분석을 통한 인공지능 알고리즘을 반영하여 보다 신뢰성을 향상시켜 상용화할 계획에 있다.

복소지수함수 응답을 이용한 시스템 추정과 제어 (Estimation and Control of System Using Response of Complex Exponential Function)

  • 안현진;심관식;임영철;최준호;김의선
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.822-823
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    • 2015
  • 본 논문은 시스템의 출력 신호가 복소지수함수의 형태인 경우 시스템을 추정하고 이를 이용한 제어에 관한 논문이다. 제안한 방법은 시스템의 출력 신호가 복소지수함수의 형태라면 이산푸리에변환을 통하여 중요모드에서의 첨두주파수와 제동계수를 추정하고, 이를 이용하여 시스템의 전달함수를 2차의 표준형 전달함수를 이용하여 간단하게 추정한다. 그리고 제어기는 이 추정한 전달함수를 이용하여 사용자가 원하는 응답을 나타내도록 설계하였다. DC모터의 위치제어 시스템의 실험을 통하여 제안한 방법의 타당성과 효율성을 검증하였다.

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