• 제목/요약/키워드: Dynamic accuracy estimation

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적응 적분바이너리 관측기를 이용한 원통형 영구자석 동기전동기의 센서리스 속도제어 (A Sensorless Speed Control of Cylindric;31 Permanent Magnet Synchronous Motor using an Adaptive Integral Binary Observer)

  • 최양광;김영석;한윤석
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권3호
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    • pp.152-163
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    • 2004
  • This paper presents a sensorless speed control of cylindrical permanent magnet synchronous motors(PMSM) using an adaptive integral binary observer In view of composition with a main loop regulator and an auxiliary loop regulator, the binary observer has a property of the chattering alleviation in the constant boundary layer. However, the steady state estimation accuracy and robustness are dependent upon the width of the constant boundary. In order to improve the steady state performance of the binary observer, the binary observer is formed by adding extra integral dynamics to the switching hyperplane equation. With the help of integral characteristic, the rotor speed can be finely estimated and utilized for a sensorless speed controller for PMSM. Since the Parameters of the dynamic equations such as machine inertia or a viscosity friction coefficient are lot well known, there are many restrictions in the actual implementation. The proposed adaptive integral binary observer applies an adaptive scheme so that observer may overcome the problem caused by using the dynamic equations and the rotor speed is constructed by using the Lyapunov function. The observer structure and its design method are described. The experimental results of the proposed algorithm are presented to demonstrate the effectiveness of the approach.

Fin failure diagnosis for non-linear supersonic air vehicle based on inertial sensors

  • Ashrafifar, Asghar;Jegarkandi, Mohsen Fathi
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제7권1호
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    • pp.1-17
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    • 2020
  • In this paper, a new model-based Fault Detection and Diagnosis (FDD) method for an agile supersonic flight vehicle is presented. A nonlinear model, controlled by a classical closed loop controller and proportional navigation guidance in interception scenario, describes the behavior of the vehicle. The proposed FDD method employs the Inertial Navigation System (INS) data and nonlinear dynamic model of the vehicle to inform fins damage to the controller before leading to an undesired performance or mission failure. Broken, burnt, unactuated or not opened control surfaces cause a drastic change in aerodynamic coefficients and consequently in the dynamic model. Therefore, in addition to the changes in the control forces and moments, system dynamics will change too, leading to the failure detection process being encountered with difficulty. To this purpose, an equivalent aerodynamic model is proposed to express the dynamics of the vehicle, and the health of each fin is monitored by the value of a parameter which is estimated using an adaptive robust filter. The proposed method detects and isolates fins damages in a few seconds with good accuracy.

A Speed Sensorless Vector Control for Permanent Magnet Synchronous Motors based on an Adaptive Integral Binary Observer

  • Choi Yang-Kwang;Kim Young-Seok;Han Yoon-SeoK
    • KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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    • 제5B권1호
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    • pp.70-77
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    • 2005
  • This paper presents sensorless speed control of a cylindrical permanent magnet synchronous motor (PMSM) using the adaptive integral binary observer. In view of the composition with a main loop regulator and an auxiliary loop regulator, the normal binary observer has the feature of chattering alleviation in the constant boundary layer. However, the steady state estimation accuracy and robustness are dependent upon the thickness of the constant boundary layer. In order to improve the steady state performance of the binary observer, a new binary observer is formed by the addition of extra integral dynamics to the existing switching hyperplane equation. Also, because the parameters of the dynamic equations such as machine inertia or viscosity friction coefficient are not well known and these values can be changed during normal operations, there are many restrictions in the actual implementation. The proposed adaptive integral binary observer applies an adaptive scheme so that the observer may overcome the problems caused by using dynamic equations. The rotor speed is constructed by using the Lyapunov function. The observer structure and its design method are described. The experimental results of the proposed algorithm are presented to prove the effectiveness of the approach.

Simplified formulas for evaluation of across-wind dynamic responses of rectangular tall buildings

  • Liang, Shuguo;Li, Q.S.;Zou, Lianghao;Wu, J.R.
    • Wind and Structures
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    • 제8권3호
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    • pp.197-212
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    • 2005
  • Tall buildings under wind action usually oscillate simultaneously in the along-wind and across-wind directions as well as in torsional modes. While several procedures have been developed for predicting wind-induced loads and responses in along-wind direction, accurate analytical methods for estimating across-wind and torsional response have not been possible yet. Simplified empirical formulas for estimation of the across-wind dynamic responses of rectangular tall buildings are presented in this paper. Unlike established empirical formulas in codifications, the formulas proposed in this paper are developed based on simultaneous pressure measurements from a series of tall building models with various side and aspect ratios in a boundary layer wind tunnel. Comparisons of the across-wind responses determined by the proposed formulas and the results obtained from the wind tunnel tests as well as those estimated by two well-known wind loading codes are made to examine the applicability and accuracy of the proposed simplified formulas. It is shown through the comparisons that the proposed simplified formulas can be served as an alternative and useful tool for the design and analysis of wind effects on rectangular tall buildings.

음성인식 기능을 가진 주소입력 시스템의 개발과 평가 (Development and Evaluation of an Address Input System Employing Speech Recognition)

  • 김득수;황철준;정현열
    • 한국음향학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.3-10
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    • 1999
  • 본 논문은 음성인식 기술을 사용자 인터페이스로 하여 국내 행정 단위 시(도), 구(군), 동(읍,면), 번지로 구성되는 주소를 인식의 대상으로 하는 주소 입력 시스템 구축에 대하여 기술한다. 본 시스템은 사운드카드가 장착된 개인용 컴퓨터상의 윈도우 95환경에서 동작하며, 음성인식부는 인식의 기본단위로 유사음소단위(Phoneme Like Units: PLUs)를 이용하여 CHMM(Continuous Hidden Markov Model) 음소모델을 작성하고, 주소인식을 위해서 주소명의 특징을 고려하여 이에 적합한 유한상태 오토마타(Finite State Automata)를 구성하여 OPDP(One Pass Dynamic Programming)법으로 인식을 수행하였다. 실용성있는 시스템 성능을 얻기 위하여 마이크, 환경잡음 및 화자의 변화 등의 사용환경변화에 대해 최대사후확률추정법(Maximum A Posteriori Probability Estimation: MAP)으로 적응화시켜 인식률의 향상을 도모하였고, 개인용 컴퓨터상에서의 인식속도를 향상시키기 위하여 가변프루닝 문턱치를 이용한 고속화 기법을 제안하였다. 평가결과, 화자적응화 후의 성인 남자 3인에 대한 100개의 연결주소명의 연결단어 인식률은 평균 96.0%이상, 인식속도는 발성완료후 약 2초 이내로 인식이 완료되어 본 시스템의 유효성을 확인할 수 있었다.

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아음속 초음속 패널법을 이용한 항공기 안정성 미계수 예측 (Estimation of Aircraft Stability Derivatives Using a Subsonic-supersonic Panel Method)

  • 공효준;이형로;김범수;이승수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.385-394
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    • 2012
  • 아음속-초음속 패널법(panel method)을 이용하여 항공기의 정적 안정성 미계수와 동적 안정성 미계수 및 조종미계수를 예측할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 사용된 코드는 아음속-초음속 소스(source)와 말굽 와류(elementary horse shoe vortex)의 분포를 사용하고, 그 분포의 크기는 얇은 물체 근사(thin body approximation)을 적용하여 간략히 한 경계 조건을 이용하여 계산하였다. 항공기에 부착된 물체 좌표계에서 준정상(quasi-steady) 해석을 통해서 항공기 3축의 댐핑 계수를 예측하였다. 개발된 코드는 삼각날개(delta-wing)의 중립점(neutral point), 롤, 피치 댐핑 계수의 이론치와 비교하여 검증하였다. 마지막으로 F-18의 정적, 동적 안정성 미계수와 조종 미계수를 풍동 시험치와 계산치에 비교하여 개발한 코드의 정확성과 유용성을 확인하였다.

옵저버 이론의 원자로 지논 농도 최적제어에의 응용 (Observer Theory Applied to the Optimal Control of Xenon Concentration in a Nuclear Reactor)

  • Woo, Hae-Seuk;Cho, Nam-Zin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제21권2호
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    • pp.99-110
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    • 1989
  • 원자로 지논 농도의 최적 제어는 Linear Quadratic Regulator Problem이다. 지논 농도와 아이오다인 농도는 측정할 수 없기 때문에 최적 제어를 수행하기 위해서는 측정할 수 없는 상태 변수를 예측하는 것이 필요하다. 본 연구에서 사용된 예측방법은 Luenberger Observer를 기초로 했다. 원자로 상태 방정식은 빠른 상태 방정식(중성자 속, 핵연료 및 냉각재 온도)과 느린 상태 방정식(아이오다인, 지논)의 상호작용에 의해 Stiffness 문제가 발생되는데 이러한 시스템을 "Singularly Perturbed System"이라 한다. Stiffness문제를 해결하기 위해서 원 시스템을 느린 시스템과 빠른 시스템의 두 개의 모드로 나누는 Singular Perturbation Method를 사용한다. 예측기Observer를 이용한 원 시스템의 제어기는 느린 시스템과 빠른 시스템에 대한 분리된 예측기와 제어기의 설계에 의해 결정되어진다. 특히 원자로 상태 방정식에서는 빠른 모드는 빨리 사라지게 되므로 단지 느린 시스템에 대해서만 예측기를 설계하면 된다. 컴퓨터시뮬레이션을 통한 시험 결과는 원자로의 지논 진동은 Singular Perturbation Method와 예측기를 이용해서 거의 정확하게 효과적으로 짧은 시간내에 제어할 수 있음을 알았다.수 있음을 알았다.

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ARIMA 추세의 비관측요인 모형과 미국 GDP에 대한 예측력 (UC Model with ARIMA Trend and Forecasting U.S. GDP)

  • 이영수
    • 국제지역연구
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    • 제21권4호
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    • pp.159-172
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    • 2017
  • 비관측요인(unobserved-component)모형을 이용한 GDP의 추세-순환요인 분해에서, 통상적으로 추세는 확률보행 과정을 갖는 것으로 가정된다. 본 연구는 추세를 ARIMA 과정으로 표현하는 경우, GDP 변동에서 갖는 추세요인의 의미가 어떻게 달라지는가를 살펴보고, GDP에 대한 예측력이 개선될 수 있는가의 여부를 미국의 데이터를 이용하여 실증적으로 분석하였다. 모형은 GDP만의 단일변수모형과 물가를 포함하는 2변수모형의 두 가지를 고려하여 설정하였으며, 모형 추정은 비관측요인모형을 상태-공간모형으로 전환한 후 칼만 필터(Kalman filter)를 이용한 최대우도추정법을 사용하였다. GDP에 대한 예측은 축차적 추정(recursive estimation)을 이용한 동적 표본외예측(dynamic out-of-sample) 방식을 사용하였으며, 예측력 비교결과에 대한 검정은 Diebold-Mariano 검정을 이용하였다. 분석 결과는 첫째, 모형의 추정결과에서 ARIMA 추세의 계수가 통계적으로 유의적인 값을 가지며, 둘째, ARIMA 추세 모형이 확률보행 추세 모형보다 GDP 변동의 분산 및 자기 상관성(autocorrelation)을 보다 잘 설명하며, 셋째, 예측력에서 단일변수보다는 2변수모형의 예측력이 그리고 확률보행 추세보다는 ARIMA 추세를 갖는 모형의 예측력이 통계적으로 유의하게 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 GDP 추세-순환 요인 분해에서 추세를 ARIMA 과정으로 표현하는 것이 보다 타당하다는 것을 시사하고 있다.

MR 방법으로부터 다단 정현파의 주파수 추정 (Frequency Estimation of Multiple Sinusoids From MR Method)

  • 안태천;탁현수;이종범
    • 전자공학회논문지B
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    • 제29B권2호
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    • pp.18-26
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    • 1992
  • MR(Model Reduction) is presented in order to estimate the frequency of multiple sinusoids from the finite noisy data with the white or colored noises. MR, using the reduced rank models, is designed, appling the approximation of linear system to LP(Linear Prediction). The MR method is analyzed. Monte-carlo simulations are conducted for MR and Lp. The results are compared with in terms of mean, root-mean square and relative bias. MR eliminates effectevely the extremeous and exceptional poles appearing in LP and improves the accuracy of LP. Especially, MR gives promising results in short noisy measurements, low SNR's and colored noises. Power spectral density and angular frequency position are showed by figures, for examples. Finally, the new method is utilized to the communication and biomedical systems estimating the characteristics of the signal and the system identification modelling the dynamic systems from experimental data.

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적응 적분바이너리 관측기를 이용한 돌극형 영구자석 동기전동기 센서리스 속도제어 (A Sensorless Speed control of IPMSM using an Adaptive Integral Binary Observer)

  • 이형;김영조;강형석;김영석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.229-231
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    • 2006
  • The paper presents a sensorless speed control of interior permanent magnet synchronous motors using an adaptive integral binary observer in view of composition with a main loop regulator and an auxiliary loop regulator. The binary observer has a property of the chattering alleviation in the constant boundary layer; however, the steady state estimation accuracy and robustness are dependent upon with width of the constant boundary. In order to improve the steady state performance of the binary observer, the binary observer is formed by adding extra integral dynamic to the switching hyperplane equation.

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