본 논문에서는 기존 파티클 스웜 최적화를 기반으로 추적 대상 객체의 이동 궤적을 이용하는 객체 추적기에서 시간 정보 활용의 문제점을 개선한 강인한 객체 추적 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 추적 대상 객체와 유사한 특징을 가지는 변위들의 집합에 대한 위치들의 온라인 업데이트와 추적을 가능하게 한다. 객체들의 중첩을 검출하고 추적 대상의 위치를 결정하기 위해 궤적 정보와 변위들의 집합을 기반으로 적응적 파라미터를 사용하는 규칙기반 접근을 사용한다. 기존 알고리즘들과 비교해보면 제안하는 접근법은 가용한 정보를 복합적으로 사용함으로써 각종 임계값에 대한 적응적 조정을 가능하게 한다. 또한, 파티클 스웜 최적화에서 발산에 의한 손실과 불완전한 수렴의 문제를 해결하기 위해 효율적인 가중치 조절 함수를 제안하고 있다. 제안하는 가중치 조절 함수는 파티클들이 최적의 해에 수렴하기 이전에 전체 프레임 영역에서 탐색할 수 있도록 한다. 유사한 특징 조합을 가지는 다중 객체가 존재하는 환경에서 제안 알고리즘을 테스트한 결과, 기존 스웜 최적화 기반의 객체 추적기들에 비해 기존 유사 변위들에 대한 잘못된 추적을 현저히 줄이는 것을 확인할 수 있었다.
전기수력학 (Electrohydrodynamic, EHD) 프린팅 기술은 전기장을 이용하여 일반 프린팅 기술보다 더 작은 크기의 액적을 분사하고 패터닝할 수 있는 장점을 갖고 있다. EHD 프린팅은 일반적으로 인쇄 노즐이나 기판을 X-Y 방향으로 움직여 패턴을 제작하는 방식으로 사용되어 왔으나 본 연구에서는 다중전극 어레이 (Multielectrode array, MEA)를 이용하여 원하는 기판위에 2차원의 패터닝이 가능함을 연구하였다. 특히, 약물전달장치 등의 바이오메디칼 디바이스로의 응용이 가능한 생분해성 고분자와 염료를 혼합한 잉크의 EHD 프린팅을 시도하였으며 노즐이나 기판의 움직임 없이 안정적으로 분사할 수 있는 2차원 범위에 대한 연구를 통해 최소 약 $6{\mu}m$ 크기를 갖는 패턴을 노즐 위치로부터 수평방향으로 약 1 mm 범위까지 안정적 패터닝이 가능함을 확인하였다. 또한, MEA 전극 간의 거리에 의한 패턴 조밀도의 한계를 극복하기 위해 MEA와 인쇄가 이루어지는 기판과의 상대적 이동을 통해 더 조밀한 패터닝이 가능함을 보여주었다.
국가 산업발달과 경제발전으로 사회 기반시설 및 각종 편의시설 등에 대한 지하 공간 사용이 급격히 증가되면서 터널과 같은 지하공간에 대한 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 지하 공간 발파 시 발생되는 분진저감을 위해 분무 제어 시스템을 개발하였다. 분진저감 효과를 증대시키기 위해 분무 방향을 막장 방향으로 제어할 수 있는 분무 가이더를 고안하였다. AUTODYN 프로그램을 이용한 수치해석을 실시하고 그 결과를 기초실험과 비교하였다. 워터 백 내부 도폭선 위치에 따른 분무 확산효과를 검증하기 위해 중앙장약, 하단장약에 대한 수치해석을 하고 실험을 통해 검증하였다. 최적 조건은 뇌관 외부 기폭과 워터 백 내 도폭선 중앙장약이었으며, 그 결과로 인한 분무 입경은 광산 및 터널에서 발파 후 분진 저감에 적합하였다.
The useful method for determining parameters of weighting functions used to design the $H_{\infty}$ current controller for attenuating the current ripple due to saliencies which SPMSM(Surface Permanent Magnet Synchronous Motor) also incorporates is described. To analyze the effect, the current ripple due to the structural and the saturation saliencies, the SPMSM model with nonlinear inductance function depending on the two independent variables, rotor position and stator current is simulated. After analysis, parameters of the weighting functions for $H_{\infty}$ current controller is selected to satisfy the robust stability, robust performance and specific performance in time and frequency domain by using the PSO(Particle Swarm Optimization) algorithm in the linear SPMSM model. Especially, the robust performance is proved that the selected weighting functions play a role in reducing the current ripple caused by the saliencies of SPMSM at the desired frequency range by the simple experiment.
We developed an optimal design interface based on VBA(Visual Basic Application) that takes advantage of API(Application Program Interface) function of commonly used EM analysis software. The developed interface is adopted for an optimal design of a septum in a waveguide tee junction using PSO(Particle Swarm Optimization) algorithm. The objective function of the optimal design is defined by $S_{11}$-parameter of the waveguide tee junction Design variables are established as position of the septum, that are changed to satisfy the design goal Using the developed design interface and PSO algorithm, the objective function converged to the smallest value, showing the validity of the proposed method. The design interface was developed using Microsoft Excel software, enabling easy control of design parameters for user. Also, various analysis parameters can be set in the Excel interface, including waveguide input mode and frequency. After completion of the design, field solutions at user-specified positrons can be extracted to the output files in complex number form.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제12권1호
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pp.617-635
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2020
The purpose of this study is to discuss how to improve the maneuverability of lifting and diving for underwater vehicle's vertical motion. Therefore, to solve these problems, applied the 3-D numerical simulation, Taguchi's Design of Experiment (DOE), and intelligent parameter design methods, etc. We planned four steps as follows: firstly, we applied the 2-D flow simulation with NACA series, and then through the Taguchi's dynamic method to analyze the sensitivity (β). Secondly, take the data of pitching torque and total resistance from the Taguchi orthogonal array (L9), the ignal-to-noise ratio (SNR), and analysis each factorial contribution by ANOVA. Thirdly, used Radial Basis Function Network (RBFN) method to train the non-linear meta-modeling and found out the best factorial combination by Particle Swarm Optimization (PSO) and Weighted Percentage Reduction of Quality Loss (WPRQL). Finally, the application of the above methods gives the global optimum for multi-quality characteristics and the robust design configuration, including L/D is 9.4:1, the foreplane on the hull (Bow-2), and position of the sail is 0.25 Ls from the bow. The result shows that the total quality is improved by 86.03% in comparison with the original design.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제6권2호
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pp.204-213
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2008
In this paper, we present the practical application of an Unscented Kalman Filter (UKF) for an Indoor Mobile Localization System using ultrasonic sensors. It is true that many kinds of localization techniques have been researched for several years in order to contribute to the realization of a ubiquitous system; particularly, such a ubiquitous system needs a high degree of accuracy to be practical and efficient. Unfortunately, a number of localization systems for indoor space do not have sufficient accuracy to establish any special task such as precise position control of a moving target even though they require comparatively high developmental cost. Therefore, we developed an Indoor Mobile Localization System having high localization performance; specifically, the Unscented Kalman Filter is applied for improving the localization accuracy. In addition, we also present the additive filter named 'Pre-filtering' to compensate the performance of the estimation algorithm. Pre-filtering has been developed to overcome negative effects from unexpected external noise so that localization through the Unscented Kalman Filter has come to be stable. Moreover, we tried to demonstrate the performance comparison of the Unscented Kalman Filter and another estimation algorithm, such as the Unscented Particle Filter (UPF), through simulation for our system.
본 연구에서는 다수의 추력기를 이용한 발사체 상단 RCS 자세 제어 시스템에 대해 다룬다. 이때 추력기 배치 위치와 부착 각도에 따라 시스템 응답 특성, 연료소모량, 추력 분배로직에 의한 유효 토크량, 고장대응 용이성이 달라진다. 최적화 기법을 이용하여 27개의 명령에 대해 명령 방향과 일치하면서 최대 응답 토크량을 갖도록 하는 최적의 배치를 찾는 방법을 제안하였다. 기존에 주어진 추력기 배치 형상과 제안된 추력기 배치 형상에 대한 수치 해석 결과를 비교함으로서 제안된 추력기 배치 형상에 정당성을 찾고자 한다.
A new approach to the three-dimensional measurement of the object surface and moving particles is introduced. A single TV camera with an apparatus to add the circular bias to the image enables us to record the three-dimensional information of measuring points as streaks on a single image. Every shaped of the streak on the image plane is related to the position of the measuring point. the information is extracted form the image using an image processign technique.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제12권1호
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pp.910-917
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2020
In fire suppression, continuous delivery of water or foam to the fire source is essential. The present study concerns fire suppression in a ship under sea condition, by introducing reinforcement learning technique to aiming of fire extinguishing nozzle, which works in a ship compartment with six degrees of freedom movement by irregular waves. The physical modeling of the water jet and compartment motion was provided using Unity 3D engine. In the reinforcement learning, the change of the nozzle angle during the scenario was set as the action, while the reward is proportional to the ratio of the water particle delivered to the fire source area. The optimal control of nozzle aiming for continuous delivery of water jet could be derived. Various algorithms of reinforcement learning were tested to select the optimal one, the proximal policy optimization.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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