• 제목/요약/키워드: Neighboring Optimal Control

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A Decentralized Optimal Load Current Sharing Method for Power Line Loss Minimization in MT-HVDC Systems

  • Liu, Yiqi;Song, Wenlong;Li, Ningning;Bai, Linquan;Ji, Yanchao
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권6호
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    • pp.2315-2326
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    • 2016
  • This paper discusses the elimination of DC voltage deviation and the enhancement of load current sharing accuracy in multi-terminal high voltage direct current (MT-HVDC) systems. In order to minimize the power line losses in different parallel network topologies and to insure the stable operation of systems, a decentralized control method based on a modified droop control is presented in this paper. Averaging the DC output voltage and averaging the output current of two neighboring converters are employed to reduce the congestion of the communication network in a control system, and the decentralized control method is implemented. By minimizing the power loss of the cable, the optimal load current sharing proportion is derived in order to achieve rational current sharing among different converters. The validity of the proposed method using a low bandwidth communication (LBC) network for different topologies is verified. The influence of the parameters of the power cable on the control system stability is analyzed in detail. Finally, transient response simulations and experiments are performed to demonstrate the feasibility of the proposed control strategy for a MT-HVDC system.

가변 감지영역을 갖는 센서노드로 구성된 무선 센서 네트워크에서 중첩영역 최소를 위한 노드의 위치 결정방법 (A Node Positioning Method for Minimizing the Overlap of Sensing Areas in Wireless Sensor Networks with Adjustable Sensing Ranges)

  • 성기택;송봉기;우종호
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제44권1호
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    • pp.10-18
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    • 2007
  • 본 논문에서는, 가변의 감지 반경을 갖는 무선 센서 네트워크에서 감지범위가 중첩되는 영역을 최소화하기 위한 노드의 위치를 결정하는 방법에 관하여 기술하였다. 최적의 노드위치를 구하기 위하여, 이웃하는 노드들과의 감지영역이 중첩되는 면적과 각 노드의 감지 반경 및 이웃하는 노드와의 전개 각도를 이용하여 최적화 식을 유도하였다. 이를 기반으로 한 새로운 가변감지영역제어 (ASRC: Adjustable Sensing Ranges Control)에 의한 노드 위치방법을 제안하였다. 제안된 방법은 기존의 조건에 의한 방법과는 달리 수학적 식에 근거하여 유도된 모델로서, 다양한 시뮬레이션을 통하여 타당성을 확인하였다.

Optimal Path Planning Using Critical Points

  • Lee, Jin-Sun;Choi, Chang-Hyuk;Song, Jae-Bok;Chung, Woo-Jin;Kim, Mun-Sang
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.131.4-131
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    • 2001
  • A lot of path planning algorithms have been developed to find the collision-free path with minimum cost. But most of them require complicated computations. In this paper, a thinning method, which is one of the image processing schemes, was adopted to simplify the path planning procedure. In addition, critical points are used to find the shortest-distance path among all possible paths from the start to the goal point. Since the critical points contain the information on the neighboring paths, a new path can be quickly obtained on the map even when the start and goal points change. To investigate the validity of the proposed algorithm, various simulations have been performed for the environment where the obstacles with arbitrary shapes exist. It is shown that the optimal paths can be found with relative easiness.

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PSO의 특징과 차원성에 관한 비교연구 (Comparative Study on Dimensionality and Characteristic of PSO)

  • 박병준;오성권;김용수;안태천
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.328-338
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    • 2006
  • A new evolutionary computation technique, called particle swarm optimization(PSO), has been proposed and introduced recently. PSO has been inspired by the social behavior of flocking organisms, such as swarms of birds and fish schools and 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. In this paper, characteristics of PSO such as mentioned are reviewed and compared with GA which is based on the evolutionary mechanism in natural selection. Also dimensionalities of PSO and GA are compared throughout numeric experimental studies. The comparative studies demonstrate that PSO is characterized as simple in concept, easy to implement, and computationally efficient and can generate a high-quality solution and stable convergence characteristic than GA.

GIS와 VE, LCC 개념에 의한 동적 상수도관망 대안 결정 (Capacity Expansion Modeling of Water-distribution Network using GIS, VE, and LCC)

  • Kim, Hyeng-Bok
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 1999년도 추계학술대회 발표요약문
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    • pp.21-25
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    • 1999
  • Planning support systems(PSS) add more advanced spatial analysis functions than Geographic information systems(GIS) and intertemporal functions to the functions of spatial decision support systems(SDSS). This paper reports the continuing development of a PSS providing a framework that facilitates urban planners and civil engineers in conducting coherent deliberations about planning, design and operation & maintenance(O&M) of water-distribution networks for urban growth management. The PSS using dynamic optimization model, modeling-to-generate-alternatives, value engineering(VE) and life-cycle cost(LCC) can generate network alternatives in consideration of initial cost and O&H cost. Users can define alternatives by the direct manipulation of networks or by the manipulation of parameters in the models. The water-distribution network analysis model evaluates the performance of the user-defined alternatives. The PSS can be extended to include the functions of generating sewer network alternatives, combining water-distribution and sewer networks, eventually the function of planning, design and O&H of housing sites. Capacity expansion by the dynamic water-distribution network optimization model using MINLP includes three advantages over capacity expansion using optimal control theory(Kim and Hopkins 1996): 1) finds expansion alternatives including future capacity expansion times, sizes, locations, and pipe types of a water-distribution network provided, 2) has the capabilities to do the capacity expansion of each link spatially and intertemporally, and 3) requires less interaction between models. The modeling using MINLP is limited in addressing the relationship between cost, price, and demand, which the optimal control approach can consider. Strictly speaking, the construction and O&M costs of water-distribution networks influence the price charged for the served water, which in turn influence the. This limitation can be justified in rather small area because price per unit water in the area must be same as that of neighboring area, i.e., the price is determined administratively. Planners and engineers can put emphasis on capacity expansion without consideration of the relationship between cost, price, and demand.

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Modeling and Simulation of Scheduling Medical Materials Using Graph Model for Complex Rescue

  • Lv, Ming;Zheng, Jingchen;Tong, Qingying;Chen, Jinhong;Liu, Haoting;Gao, Yun
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제13권5호
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    • pp.1243-1258
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    • 2017
  • A new medical materials scheduling system and its modeling method for the complex rescue are presented. Different from other similar system, first both the BeiDou Satellite Communication System (BSCS) and the Special Fiber-optic Communication Network (SFCN) are used to collect the rescue requirements and the location information of disaster areas. Then all these messages will be displayed in a special medical software terminal. After that the bipartite graph models are utilized to compute the optimal scheduling of medical materials. Finally, all these results will be transmitted back by the BSCS and the SFCN again to implement a fast guidance of medical rescue. The sole drug scheduling issue, the multiple drugs scheduling issue, and the backup-scheme selection issue are all utilized: the Kuhn-Munkres algorithm is used to realize the optimal matching of sole drug scheduling issue, the spectral clustering-based method is employed to calculate the optimal distribution of multiple drugs scheduling issue, and the similarity metric of neighboring matrix is utilized to realize the estimation of backup-scheme selection issue of medical materials. Many simulation analysis experiments and applications have proved the correctness of proposed technique and system.

소형 셀 환경에서 유틸리티 최대화를 위한 분산화된 방법의 기지국 전송 전력 제어 (Distributed BS Transmit Power Control for Utility Maximization in Small-Cell Networks)

  • 이창식;김지환;곽정호;김은경;정송
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권12호
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    • pp.1125-1134
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    • 2013
  • 최근 많은 수의 모바일 유저와 과도한 트래픽 증가를 해결하기 위한 솔루션으로 피코 혹은 펨토 셀과 같은 소형 셀을 설치하는 방법이 주목 받고 있다. 그러나 소형 셀에 속한 엣지 유저들은 주변 기지국으로부터 극심한 셀간 간섭을 받기 때문에 낮은 평균 전송률을 얻게 되고, 이를 해결하기 위해서는 셀 간 간섭을 효과적으로 관리하는 방법이 필요하다. 최근의 많은 연구들은 셀 간 간섭 관리를 위해 기지국의 전송 전력을 제어하는 알고리즘을 제시하였지만, 제시된 방법들은 높은 복잡도를 가지고 중앙 기지국의 도움을 필요로 한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기지국간의 경쟁을 기반으로 하여, 낮은 복잡도를 가지는 분산화된 방법의 기지국 전송 전력 on/off 제어 및 유저 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해, 제안하는 방법이 셀 간 간섭 관리를 하지 않는 방법에 비해 셀 엣지 유저의 경우 170%의 성능 개선을 보이고, 최적의 알고리즘과 비교 했을 때 88-96%에 달하는 geometric average throughput (GAT) 성능 및 매우 근접한 average edge user throughput (AET) 성능을 보임을 검증한다.

PC 클러스터링을 이용한 병렬 최적조류계산에 관한 연구 (Parallel Optimal Power Flow Using PC Clustering)

  • 김철홍;문경준;김형수;박준호;김진호;이화석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.190-193
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    • 2004
  • Optimal Power Flow (OPF) is becoming more and more important in the deregulation environment of power pool and there is an urgent need of faster solution technique for on-line application. So this paper presents parallel genetic algorithm-tap search for the solution of the OPF. The control variables modeled unit active power outputs, generator-bus voltage magnitudes and transformer-tap settings. A number of functional operating constraints, such as branch flow limits, load bus boltage magnitude limits and generator reactive capabilities are included as penalties in the fitness function. In parallel GA-TS, GA operators are executed for each process. If best fitness of the GA is not changed for several generations, TS operators are executed for the upper three populations to enhance the local searching capabilities. With migration operation, best string of each node is transferred to the neighboring node after predetermined iterations are executed. For parallel computing, we developed a PC-cluster system consisting of 8 PCs. Each PC employs the 2 GHz Pentium IV CPU and is connected with others through ethernet switch based fast ethernet. To show the usefulness of the proposed method, developed algorithm has been tested and compared on an IEEE 30-bus system in the reference paper. From the simulation results, we can find that the proposed algorithm is efficient for the OPF.

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COSMOS 안정화를 위한 교통축 및 감응제어 방법연구 (Traffic Signal Control Methods for Functional Improvements in COSMOS)

  • 이승환;오영태;이상수
    • 대한교통학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.31-43
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    • 2002
  • 서울시에 설치되어 운영되고 있는 COSMOS 시스템을 보다 안정화시키기 위한 신호운영 방안을 제시하였다. 우선적으로 COSMOS 운영지역내 주요 교통축의 운영현황을 분석하고, 교통축 소통 원활화를 위한 운영방법으로서, 교통축내 SubArea간 연결성 확보방안, 두 개의 축이 교차하는 경우의 각 축별 연동성 확보방안, 옵셋전이시 발생하는 전이량 감소방안 등을 제시하였다. 그리고, 좌회전 감응제어의 수행상 발생하는 문제점을 파악하여 이에 대한 개선방안을 제시하였다. 마지막으로 대기길이 추정 파라메터에 대한 설정방안을 제시하고. 이에 대하여 현장조사를 통한 평가를 수행하였다. 제시된 방안에 대하여 시뮬레이션 및 현장조사 방법으로 사례검증을 실시한 결과 현재 적용하는 방법과 비교하여 매우 개선된 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구결과를 더욱 발전시켜 적용하면, 향후 주요 교통축의 소통 원활화와 COSMOS 시스템의 안정화에 크게 기여할 수 있으리라 판단된다.

밀리미터파 대역 차량용 레이더를 위한 순서통계 기법을 이용한 다중표적의 데이터 연관 필터 (Multi-target Data Association Filter Based on Order Statistics for Millimeter-wave Automotive Radar)

  • 이문식;김용훈
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제37권5호
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    • pp.94-104
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    • 2000
  • 차량 충돌 경보용 레이더 시스템의 개발에 있어 표적 추적의 정확도와 신뢰도는 매우 중요한 요소이다. 여러 표적을 동시에 추적할 때 중요한 것은 표적과 측정치와의 데이터 연관(data association) 이며, 부적절한 측정치가 어느 표적과 연관되면 그 표적은 트랙을 벗어나 추적능력을 잃어버릴 수 있고 심지어 다른 표적의 추적에도 영향을 줄 수 있다 지금까지 발표된 대부분의 데이터 연관 필터들은 근접하여 이동하는 표적들의 경우 이와 같은 문제점을 보여왔다 따라서, 현재 개발되고 있는 많은 알고리즘들은 이러한 데이터 연 관 문제의 해결에 초점을 맞추고 있다 본 논문에서는 순서통계(order statistics)를 이용한 새로운 다중 표적의 데이터 연관 방법에 대하여 서술하고자 한다 OSPDA와 OSJPDA로 불리는 제안된 방법은 각각 PDA 필터 또는 JPDA 필터에서 계산된 연관 확률을 이용하며 이 연관 확률을 결정 논리(dicision logic)에 의한 가중치로 함수화 하여 표적과 측정치 사이에 최적 혹은 최적 근처의(near optimal) 데이터 연관이 가능하도록 한 것이다 시뮬레이션 결과를 통해, 제안한 방법은 기존의 NN 필터, PDA 필터, 그리고 JPDA 필터의 성능과 비교 분석되었으며, 그 결과 제안한 OSPDA, OSJPDA 필터는 PDA, JPDA 필터보다 추적 정확도에 대해 각각 약 18%, 19% 이상으로 성능이 향상됨을 확인하였다 제안한 방법은 CAN을 통해 차량 엔진 등의 ECU와 통신하도록 개발된 DSP 보드를 이용하여 구현되었다

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