This paper presents an error-bounded B-spline fitting technique to approximate unorganized data within a prescribed error tolerance. The proposed approach includes two main steps: leastsquares minimization and error-bounded approximation. A B-spline hypervolume is first described as a data representation model, which includes its mathematical definition and the data structure for implementation. Then we present the least-squares minimization technique for the generation of an approximate B-spline model from the given data set, which provides a unique solution to the problem: overdetermined, underdetermined, or ill-conditioned problem. We also explain an algorithm for the error-bounded approximation which recursively refines the initial base model obtained from the least-squares minimization until the Euclidean distance between the model and the given data is within the given error tolerance. The proposed approach is demonstrated with some examples to show its usefulness and a good possibility for various applications.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제8권1호
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pp.31-40
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2004
In this paper we point out an approximation for the Fourier transform for functions of bounded variation and study the approximation error of certain associated quadrature rules.
This paper addresses B-spline curve approximation of a set of ordered points to a specified toterance. The important issue in this problem is to reduce the number of control points while keeping the desired accuracy in the resulting B-spline curve. In this paper we propose a new method for error-bounded B-spline curve approximation based on adaptive selection of dominant points. The method first selects from the given points initial dominant points that govern the overall shape of the point set. It then computes a knot vector using the dominant points and performs B-spline curve fitting to all the given points. If the fitted B-spline curve cannot approximate the points within the tolerance, the method selects more points as dominant points and repeats the curve fitting process. The knots are determined in each step by averaging the parameters of the dominant points. The resulting curve is a piecewise B-spline curve of order (degree+1) p with $C^{(p-2)}$ continuity at each knot. The shape index of a point set is introduced to facilitate the dominant point selection during the iterative curve fitting process. Compared with previous methods for error-bounded B-spline curve approximation, the proposed method requires much less control points to approximate the given point set with the desired shape fidelity. Some experimental results demonstrate its usefulness and quality.
본 논문에서 불확실한 근사화 오차 유계 추정을 이용한 불확실한 비선형 계통에 대한 적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어기를 제안하였다. 계통 출력이 기준 출력을 추종하기 위해 시스템의 불확실성은 결론부 파라미터의 적응 알고리즘에 의해 온라인으로 조정되는 IF-THEN 규칙을 가지는 퍼지 시스템에 의해 근사화하였다. 또한 근사화 오차가 미지의 상수에 의해 유계된다는 가정 하에 리아프노프 합성법으로 근사화 오차 유계 추정 알고리즘을 제안하였다. 전체 제어 시스템은 제어기내의 모든 신호가 균등 유계이고 추종오차가 점근 안정함을 보장한다. 제안한 적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어기의 성능을 도립진자 계통에 대한 컴퓨터 모의실험을 통해 입증하였다.
다수의 인식기를 결합하여 베이지안 결정 이론 하에서 클래스 분별력을 높이려면, 훈련 데이터 샘플로부터 얻은 클래스 변수와 결정 변수들로 구성된 조건부 엔트로피에 의해서 한정되는 베이스 에러율의 상위 경계를 최소화해야 한다. Wang과 Wong은 베이스 에러율의 상위 경계를 최소화하기 위하여 클래스 변수와 다수의 특징 패턴 변수들로 구성된 고차 확률 분포를 트리 의존관계로 근사하는 1차 근사 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 이러한 베이스 에러율의 상위 경계 최소화에 기반한 기존의 1차 트리 의존관계 근사 방법을 확장하여 고차 의존관계까지 고려할 수 있는 확장된 곱 고차 근사 방법을 제안한다. 제안된 근사 방법을 CENPARMI의 무제약 필기 숫자를 인식하는 다수의 숫자 인식기 결합 방법에 적용하여 인식 실험을 하였으며, 이 방법에 의해서 보다 높은 인식율을 얻게 되었다.
제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
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pp.634-637
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1994
This paper presents a CMAC network based controller on the basis of Lyapunov theory. CMAC network is employed to approximate and to compensate the uncertainties induced by inaccurate modelling of the system. For the improvement of robustness under the bounded disturbances and the approximation error of the CMAC, the adaptation scheme with a deadzone and an additional control input are developed.
In this paper, we address the robust adaptive backstepping controller using fuzzy neural network (FHIN) for a class of uncertain output feedback nonlinear systems with disturbance. A new algorithm is proposed for estimation of unknown bounds and adaptive control of the uncertain nonlinear systems. The state estimation is solved using K-fillers. All unknown nonlinear functions are approximated by FNN. The FNN weight adaptation rule is derived from Lyapunov stability analysis and guarantees that the adapted weight error and tracking error are bounded. The compensated controller is designed to compensate the FNN approximation error and external disturbance. Finally, simulation results show that the proposed controller can achieve favorable tracking performance and robustness with regard to unknown function and external disturbance.
본 논문은 비선형 동적 신경망을 이용하여 직접 제어에 관한 연구이다. RBF 신경망을 이용한 제어입력과 근사화 오차 및 외란의 영향을 제거하기 위한 보조제어 입력으로 구성하였다. 외란이나 근사화 오차에 관계없이 플랜트와 기준모델 사이의 오차가 0이 되도록 하는 알고리즘을 구할 수 있었다. 시뮬레이션 결과는 매우 효과적이며 비선형 시스템의 만족스러운 학습 성능을 증명하였다.
A nonlinear control law for the quad-rotor of a low-complexity, global approximation-free from system uncertainties and external disturbances are described in this paper. The control law guarantees convergence to a small bounded error using a prescribed performance function. The stability of the proposed nonlinear control system is also proven by the Lyapunov stability theorem. The advantage of this technique is that it has a simpler form than any other nonlinear compensators and is applicable to any nonlinear systems without precise knowledge of the systems. In this paper, the proposed approach is applied to attitude/altitude control of a quad-rotor. Numerical simulations are performed to investigate the proposed nonlinear attitude control law by applying it to an uncertain quadcopter system with external disturbances.
A learning controller is presented for repetitive walking motion of biped robot. The learning control scheme learns the approximate inverse dynamics input of biped walking robot and uses the learned input pattern to generate an input profile of different walking motion from that learnt. In the learning controller, the PID feedback controller takes part in stabilizing the transient response of robot dynamics while the feedforward learning controller plays a role in computing the desired actuator torques for feedforward nonlinear dynamics compensation in steady state. It is shown that all the error signals in the learning control system are bounded and the robot motion trajectory converges to the desired one asymptotically. The proposed learning control scheme is ...
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[게시일 2004년 10월 1일]
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