• 제목/요약/키워드: 이산 칼만 필터

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선회각 정보를 반영한 이산 칼만 필터 기반 연해 내 선박 실시간 위치 추정 (Real-time Position Estimation of Ships in Coast Area Based on Discrete Kalman Filter Reflecting Turning Angle Information)

  • 신영하
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.150-154
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    • 2022
  • 선박의 항적 및 선박 간 충돌 가능성을 평가하기 위해 선박자동식별시스템(AIS)이 중요하게 활용되고 있다. 하지만 전송 주기에 대한 한계로 인해 실시간 정보 제공이 어렵다. 이를 개선하기 위한 대부분의 연구는 이상적인 데이터를 기반으로 진행되어, 실제 상황에 대응하기 어려운 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 실상황에서의 실시간 정보 제공을 위해서, 항적의 유형에 따라 선회각을 반영한 이산 칼만 필터 기반 위치 추정 방법을 제안한다. 또, 실제 데이터를 사용한 실험을 통해서 제안 알고리즘에 대한 정확도 평가를 진행한다.

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속도센서가 없는 허브-휠 전동기의 속도추정을 위한 이산시간 칼만필터의 설계 및 구현 (Designed and Implement of the Discrete Time Kalman Filter for Speed Estimation of the Sensorless Hub Wheel Motor)

  • 전용호;이기서;조황
    • 한국철도학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.203-210
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    • 2008
  • 바퀴와 BLDC전동기 일체형으로 구성되는 Hub Wheel 전동기는 감속기가 없는 직접 구동방식으로서 저소음 고효율의 운전이 가능하여 경전철의 구동부로 활용이 가능하다. 하지만 Hub Wheel 전동기는 속도계측을 위한 센서의 장착이 용이하지 않다. 전동기의 원활한 속도 제어를 위해서는 별도의 속도 계측을 위한 방법이 요구된다. 본 논문에서 입력이 적극 반영된 간단한 수학적 시스템 모델을 가지고 이산 칼만 필터를 사용하여 전동기 속도를 추정하고 이를 이용하여 속도제어를 하는 방법을 제시한다.

측정 잡음 하에서의 최적 이산 퓨리에 변환 (OPTIMAL DISCRETE FOURIER TRANSFORMATION IN THE PRESENCE OF MEASUREMENT NOISES)

  • 권욱현;이기원;이규승
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1989년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.470-473
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    • 1989
  • 본 논문은 상태 변수 모델 하에서 유도된 최적 FIR 필터의 해를 이용한 새로운 이산 퓨리에 변환 방법을 제시한다. 이 방법은 측정 잡음 하에서 시변 하모닉스 성분을 추정하는데 특히 유용하여, 기존의 이산 퓨리에 변환 보다 훨씬 효과적인 노이즈 억제성능을 얻을 수 있으며 또한 칼만 필터를 사용한 하모닉스 추정 방법에서 발생하는 발산 문제를 해결할 수 있다. 그것은 유일한 필터 구간 내에서 BIBO 안정도를 향상 보장하는 FIR필터의 구조에서 야기된다. 한편 기존의 하모닉스 추정 방법들과 여러 가지 측면의 성능 비교가 있었고 시뮬레이션 예제를 통해 본 논문에서 제시한 방법의 효용성을 입증하였다.

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이산 칼만 필터를 이용한 구동 출력 토크 추정 (Driveline Output Torque Estimation Using Discrete Kalman Filter)

  • 김기우
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.68-75
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    • 2012
  • This paper presents a study on the driveline output torque estimation using a discrete Kalman filter. The in-situ output shaft torque is first measured by a non-contacting magneto-elastic torque transducer. The linear state-space system equations are first derived and the discrete Kalman filter is designed based on the Kalman filter theory to recover the driveline output torque contaminated by random noises. In addition to using torque measurement, the estimation of the output torque using two angular velocities: the output and wheel, is also conducted. The experimental results show that the discrete Kalman filter can be effective for not only removing the random noise in output torque but also estimating the output torque without torque measurement.

유한기억구조 스무딩 필터와 기존 필터와의 등가 관계 (A Finite Memory Structure Smoothing Filter and Its Equivalent Relationship with Existing Filters)

  • 김민희;김평수
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제10권2호
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    • pp.53-58
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    • 2021
  • 본 논문에서는 제어 입력이 있는 이산 시간 상태 공간 모델에 대한 유한기억구조(Finite Memory Structure, FMS) 스무딩 필터(Smoothing filter)를 개발한다. FMS 스무딩 필터는 가장 최근 윈도우의 유한 관측값과 제어 입력값만을 이용하여 비편향성 제약조건하에서 최소 분산 성능 지표의 최적화 문제를 직접 해결함으로써 얻어진다. FMS 스무딩 필터는 비편향성(Unbiasedness), 무진동성(Deadbeat) 및 시불변성(Time-invariance)과 같은 내재적으로 좋은 특성을 갖는다. 또한, 관측값과 추정값이 구해지는 시간 사이의 지연 길이에 따라 FMS 스무딩 필터는 기존의 FMS 필터들과 동등함을 보인다. 마지막으로, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 FMS 스무딩 필터의 내재적인 강인성(Robustness)을 검증하기 위해 일시적인 모델 불확실성을 가진 시스템에 FMS 스무딩 필터를 적용해본다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 FMS 스무딩 필터가 기존의 FMS 필터와 칼만(Kalman) 필터보다 우수할 수 있음을 보여준다.

칼만필터링에 의한 디지털 거리계전 기법에 관한 연구 (A Study on the Digital Distance Relaying Techniques Using Kalman Filtering)

  • 김철환;박남옥;신명철
    • 대한전기학회논문지
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    • 제41권3호
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    • pp.219-226
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    • 1992
  • In this study, Kalman filtering theory is applied to the estimation of symmetrical components from fault voltage and current signal when it comes to faults with the power system. An algorithm for estimating fault location accurately and quickly by calculating the symmetrical components from the extracted fundamental voltage phasor and current phasor is presented. Also, to confirm the validity of digital distance relaying techniques using Kalman filtering, the experimental results obtained by using the digital simulation of power system is shown.

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이산형 칼만필터를 이용한 자기부상시스템의 공극외란 감쇄 (Air-gap Disturbance Attenuation of Magnetic Levitation Systems using Discrete Kalman Filter)

  • 성호경;정병수;장석명
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.253-255
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    • 2004
  • Conventional magnetic levitation systems could show unsatisfactory performance under air-gap disturbance due to rail irregularities. In this paper, we propose a feedback control system with discrete Kalman filter for air-gap disturbance attenuation. It is shown that excellent system performance can be obtained with the use of discrete Kalman filter, and that results from experiments agree well with those of simulations.

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이산형 칼만필터를 이용한 자기부상시스템의 공극외란 감쇄 (Air-gap Disturbance Attenuation of Magnetic Levitation Systems using Discrete Kalman Filter)

  • 성호경;정병수;장석명
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권7호
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    • pp.444-451
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    • 2004
  • Conventional magnetic levitation systems could show unsatisfactory performance under air-gap disturbance due to rail irregularities. In this paper, we propose a feedback control system with discrete Kalman filter for air-gap disturbance attenuation. It is shown that excellent system performance can be obtained with the use of discrete Kalman filter, and that results from experiments agree well with those of simulations.

옥내측위를 위한 지도정합 실험 (Experiments of Map-Matching for Indoor Positioning)

  • 임재걸;정승환;권기용
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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    • pp.958-961
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    • 2008
  • 본 논문은 옥내측위 결과에 지도정합 방법을 적용하는 실험 결과를 소개한다. 사용한 지도정합 방법은 측위 결과로 얻은 측정 궤적에 칼만필터를 적용하여 매끄러운 칼만필터궤적을 얻은 다음, 칼만필터궤적과 이산크레쉐거리가 가장 가까운 보행자 통로로 정합한다. 사용한 지도정합 방법의 효율성을 보이는 실험 결과도 소개한다.

이산 칼만 필터의 병렬처리 구조 (A Parallel Processing Structure for the Discrete Kalman Filter)

  • 김용준;이장규;김병중
    • 대한전기학회논문지
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    • 제39권10호
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    • pp.1057-1065
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    • 1990
  • A parallel processing algorithm for the discrete Kalman filter, which is one of the most commonly used filtering techniques in modern control, signal processing, and communication, is proposed. To decrease the number of computations critical in the Kalman filter, previously proposed parallel algorithms are of the hierarchical structure by distributed processing of measurements, or of the systolic structure to disperse the computational burden. In this paper, a new parallel Kalman filter employing a structure similar to recursive doubling is proposed. Estimated valuse of state variables by the new algorithm converge faster to the true values because the new algorithm can process data twice faster than the conventional Kalman filter. Moreover, it maintains the optimality of the conventional Kalman filter.

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