• 제목/요약/키워드: 입자군집 최적화

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연속가변형 추력기용 이면연소 추진제 형상 최적화 연구 (Study on Optimization of Propellant Shape with Two-side Burning Surface for Continuous Variable Thruster)

  • 허준영;박익수;진정근
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.364-367
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    • 2017
  • DACS 추진제 충전체의 기본 설계개념을 제시하였고, 요격체의 외경과 최대 연소속도가 제한된 DACS 추진제의 형상 최적화를 수행하였다. 추진제는 중심코어와 한쪽 끝단면이 연소하는 이면연소조건이며, 최적화 기법인 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 이용하여 추진제 중심코어의 반경, 추진제 길이, 끝단 각도의 최적 값을 도출하였다. 이를 통해 추진제의 연소속도에 따른 최적 설계점 추이를 분석하여 설계방향을 제시하였다.

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C-Means 클러스터링 기반의 Type-2 퍼지 논리 시스템을 이용한 비선형 모델 설계 (Design of Nonlinear Model Using Type-2 Fuzzy Logic System by Means of C-Means Clustering)

  • 백진열;이영일;오성권
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.842-848
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    • 2008
  • 본 논문에서는 비선형 모델의 설계를 위해 Type-2 퍼지 논리 집합을 이용하여 불확실성 문제를 다룬다. 제안된 모델은 규칙의 전 후반부가 Type-2 퍼지 집합으로 주어진 Type-2 퍼지 논리 시스템을 설계하고 불확실성의 변화에 대한 비선형 모델의 성능을 해석한다 여기서 규칙 전반부 멤버쉽 함수의 정점 선택은 C-means 클러스터링 알고리즘을 이용하고, 규칙 무반부 퍼지 집합의 정점 결정에는 경사 하강법(Gradient descent method)을 이용한 오류 역전파 알고리즘을 사용하여 학습한다. 또한, 제안된 모델에 관련된 파라미터는 입자 군집 최적화(Particle Swarm Optimization; PSO) 알고리즘으로 동조한다. 제안된 모델은 모의 데이터집합(Synthetic dadaset), Mackey-Glass 시계열 공정 데이터를 적용하여 논증되고, 기존 Type-1 퍼지 논리 시스템과의 근사화 및 일반화 능력에 대하여 비교 토의한다.

개선된 이진 입자 군집 최적화 알고리즘을 적용한 픽셀 형태 주파수 선택적 표면의 효율적인 설계방안 연구 (Effective Design of Pixel-type Frequency Selective Surfaces using an Improved Binary Particle Swarm Optimization Algorithm)

  • 양대도;박찬선;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권4호
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    • pp.261-269
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    • 2019
  • 본 논문은 레이돔과 같은 다층구조의 주파수 선택적 표면(frequency selective surfaces: FSS)을 설계하는데, 편파나 입사각 등 다양한 고려사항에 대한 유연성을 갖는 픽셀 형태의 주파수 선택적 표면을 설계하는 것에 관한 것이다. 픽셀 형태의 FSS를 설계할 때 이산 공간 문제를 해결할 수 있는 다양한 방법 중 이진 입자 군집 최적화(binary particle swarm optimization: BPSO) 알고리즘은 FSS의 주기구조 패턴을 결정하는데 쉽게 적용 가능한 기술 중 하나이며, 따라서 향상된 BPSO 알고리즘을 통해 롤 오프 전파 투과특성을 갖는 FSS를 효율적으로 설계하는 기법을 제안하였다. 원하는 솔루션에 입자를 유도하기 위한 적합성 함수 설계에 대하여 수렴속도 문제를 해결하기 위해, '기울기'를 입력 변수로 한 적합성 함수를 적용할 경우 쉽게 원하는 전파특성을 갖는 FSS를 얻을 수 있었다.

군집 로봇 편대 제어를 위한 협력 입자 군집 최적화 알고리즘 기반 모델 예측 제어 기법 (Cooperative Particle Swarm Optimization-based Model Predictive Control for Multi-Robot Formation)

  • 이승목;김한근;명현
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.429-434
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    • 2013
  • This paper proposes a CPSO (Cooperative Particle Swarm Optimization)-based MPC (Model Predictive Control) scheme to deal with formation control problem of multiple nonholonomic mobile robots. In a distributed MPC framework, each robot needs to optimize control input sequence over a finite prediction horizon considering control inputs of the other robots where their cost functions are coupled by the state variables of the neighboring robots. In order to optimize the control input sequence, a CPSO algorithm is adopted and modified to fit into the formation control problem. Experiments are performed on a group of nonholonomic mobile robots to demonstrate the effectiveness of the proposed CPSO-based MPC for multi-robot formation.

최적화 기법을 이용한 빗물이용시설의 저류 용량 결정 (Capacity determination for a rainfall harvesting unit using an optimization method)

  • 진영규;강태욱;이상호;정택문
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권9호
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    • pp.681-690
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    • 2020
  • 일반적으로 빗물이용시설의 설계 저류 용량은 다양한 시나리오(저류 용량, 공급 보장률, 우수 이용률 등)에 대한 반복적인 계산을 통해 결정된다. 이 방법은 분석에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 많은 계산이 수반되므로 분석 오류가 나타날 수도 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 최적화 기법을 이용하여 임의의 목표 보장률을 만족하는 최소의 저류 용량을 직접적으로 결정할 수 있는 방법을 제시하였다. 해당 방법은 Python 언어를 이용하여 모의 모형과 입자 군집 최적화를 연계하여 구현되었다. 최적화 기법은 Python의 오픈 소스로 제공되는 pyswarm을 이용하였는데, 해당 알고리즘은 전역 최적해 탐색이 가능하고, 제약조건을 고려할 수 있다. 최적화 기법을 이용한 빗물이용시설의 저류 용량 결정 방법은 인천 청라지구 1공구에 설치된 빗물이용시설의 설계자료에 적용하여 분석의 효율성, 안정성, 정확성을 검증하였다. 본 연구에서 제시한 빗물이용시설의 저류 용량 결정 방법은 현재의 분석 기술 수준을 개선할 수 있으므로 실용적 가치가 있는 것으로 판단된다.

입력 포화를 가지는 불확실한 전기 구동 로봇 시스템에 대해 PSO를 이용한 RBFNN 기반 분산 적응 추종 제어 (RBFNN Based Decentralized Adaptive Tracking Control Using PSO for an Uncertain Electrically Driven Robot System with Input Saturation)

  • 신진호;한대현
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.77-88
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    • 2018
  • 본 논문은 입력 포화를 가지는 불확실한 전기 구동 로봇 시스템에 대해 입자 군집 최적화(PSO)를 이용한 방사형 기저 함수 신경망(RBFNN) 기반 분산 적응 추종 제어 기법을 제안한다. 실제적으로 로봇 시스템에서는 구동기의 포화로 인해 입력 전압과 전류 신호 크기가 제한된다. 제안된 제어기는 이러한 입력 포화를 극복하며, 어떠한 로봇 링크 및 구동기의 모델 파라미터들을 요구하지 않는다. 제시된 PSO 기법에서 쓰인 적합도 함수는 추종 오차만이 아니라 전압과 전류의 크기를 포함하는 다중 목적 함수로 표현된다. PSO 기법을 이용하여 제어 이득과 방사형 기저 함수의 개수가 자동으로 조정되어 제어 시스템의 성능이 개선된다. 리아푸노프 안정도 해석에 의해 전체 제어 시스템의 안정도가 보장된다. 제안된 제어 기법의 타당성과 강인성이 시뮬레이션 결과를 통해 검증된다.

입자 군집 최적화(PSO) 알고리즘 기반 다층 레이더 흡수 구조체 설계 (Design of a Multilayer Radar Absorbing Structure Based on Particle Swarm Optimization Algorithm)

  • 최영두;한민석
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.367-379
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    • 2022
  • 본 논문에서는 입자 군집 최적화 (Particle Swarm Optimization: PSO) 알고리즘을 이용하여 다층 레이더 흡수 구조체를 설계하고, 다층 레이더 흡수 구조체의 특성을 분석하였다. 다층 레이더 흡수 구조체 설계에 PSO를 적용함으로써 빠르고 정확하게 설계 값을 도출할 수 있음을 보였으며, 특히 경사 입사에 대한 경우에 대해서도 최적의 다층 레이더 흡수 구조체를 설계할 수 있음을 보였다. 또한, 다양한 설계 파라미터의 조합에서도 성능 요구 조건에 부합하는 최적의 값이 결정될 수 있음을 보였다. 각 단계별로 필요한 방정식 및 모든 변수에 대한 자세한 설명을 포함해서 포괄적인 순서도를 통해 제시하였고 본 논문의 결과로부터 다층 레이더 흡수 구조체를 설계하기 위한 복잡하고 많은 계산을 생략할 수 있으며, 다양한 복합 재료를 활용한 다층 레이다 흡수 구조체 설계 및 개발에 활용할 수 있다.

휴리스틱에 의하여 개선된 반딧불이 알고리즘의 설계와 분석 (A Design and Analysis of Improved Firefly Algorithm Based on the Heuristic)

  • 이현숙;이정우;오경환
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제18B권1호
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    • pp.39-44
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    • 2011
  • 본 논문에서는 최근 Xin-She Yang에 의해 소개된 반딧불이 알고리즘(FA)에 휴리스틱을 적용하여 개선하는 방안을 제안한다. 또한 이를 위하여 기존의 FA를 이와 유사한 문제영역의 알고리즘인 Particle Swarm Optimization(PSO)와 정확도 측면, 수렴 시간 측면, 각 입자의 움직임 측면에서 비교 분석한다. 비교 실험 결과, FA의 정확도는 PSO보다 나쁘지 않았지만, 수렴 속도는 느린 것으로 나타났다. 본 논문은 이에 대한 직관적인 원인을 고찰하고, 이를 극복하기 위해, 기존의 FA에 부분 돌연변이 휴리스틱을 적용하여 개선된 FA(Improved FA)를 제안한다. 벤치마크 함수들을 최적화 하는 비교 실험 결과, 개선된 FA가 PSO와 기존의 FA보다 정확도와 수렴속도 측면에서 우수함을 보이고자 한다.

입자군집 최적화에 기초한 최적 퍼지추론 시스템의 구조설계 (Structural Design of Optimized Fuzzy Inference System Based on Particle Swarm Optimization)

  • 김욱동;이동진;오성권
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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    • pp.384-386
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    • 2009
  • This paper introduces an effectively optimized Fuzzy model identification by means of complex and nonlinear system applying PSO algorithm. In other words, we use PSO(Particle Swarm Optimization) for identification of Fuzzy model structure and parameter. PSO is an algorithm that follows a collaborative population-based search model. Each particle of swarm flies around in a multidimensional search space looking for the optimal solution. Then, Particles adjust their position according to their own and their neighboring-particles experience. This paper identifies the premise part parameters and the consequence structures that have many effects on Fuzzy system based on PSO. In the premise parts of the rules, we use triangular. Finally we evaluate the Fuzzy model that is widely used in the standard model of gas data and sew data.

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액적 충돌 현상기반 최적알고리즘의 비교 (Meta-Heuristic Algorithm Comparison for Droplet Impingements)

  • 문주현
    • 한국분무공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.161-168
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    • 2023
  • Droplet impingement on solid surfaces is pivotal for a range of spray and heat transfer processes. This study aims to optimize the cooling performance of single droplet impingement on heated textured surfaces. We focused on maximizing the cooling effectiveness or the total contact area at the droplet maximum spread. For efficient estimation of the optimal values of the unknown variables, we introduced an enhanced Genetic Algorithm (GA) and Particle swarm optimization algorithm (PSO). These novel algorithms incorporate its developed theoretical backgrounds to compare proper optimized results. The comparison, considering the peak values of objective functions, computation durations, and the count of penalty particles, confirmed that PSO method offers swifter and more efficient searches, compared to GA algorithm, contributing finding the effective way for the spray and droplet impingement process.