• 제목/요약/키워드: Real-time parameter estimation

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특징점 정합 필터 결합 SIFT를 이용한 상대 위치 추정 (Integrated SIFT Algorithm with Feature Point Matching Filter for Relative Position Estimation)

  • 곽민규;성상경;윤석창;원대희;이영재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권8호
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    • pp.759-766
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    • 2009
  • 본 논문은 INS/vSLAM 통합 항법 시스템의 성능 향상을 위한 기초 연구로써, 비전 센서의 영상처리 성능을 향상을 위한 알고리즘 개발에 목표를 두고 있다. 비전센서의 영상처리알고리즘으로 SIFT 알고리즘을 사용하였으며, SIFT 알고리즘의 특징점 정합 성능을 개선하기 위해 특징점 정합 필터를 적용하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘을 이용하여 기존의 SIFT 알고리즘을 파라미터 조절한 경우보다 향상된 결과를 얻을 수 있었다. 차후 실시간 통합 항법 시스템에 적용하기 위해서 알고리즘의 속도를 향상시키는 작업이 필요하다.

IPMSM 전동기의 비선형 적응 백스텝핑 속도 제어 (Nonlinear and Adaptive Back-Stepping Speed Control of IPMSM)

  • 전용호;조황
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.855-864
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    • 2011
  • 본 논문은 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 고성능 운전을 위해 비선형 제어를 기반으로 하는 적응 백스텝핑 제어기를 제안한다. 먼저 각속도의 추종성능을 향상시키기 위해서 비선형 백스텝핑 제어기를 설계한다. 파라메타 변동의 영향을 고려하지 않고 설계된 제어기는 고성능 운전이 어렵다. 부하토크의 변동에 대해 실시간 적응할 수 있는 파라메타 추정기를 설계에 포함하여 고성능 운전이 가능하게 한다. 또한 전동기의 효율적인 전력소비를 위하여 최대토크를 얻기 위한 최소전류의 운전을 할 수 있도록 제어기를 설계하였다. 제안된 제어기로 2마력급의 IPMSM에 적용하여 각속도 레퍼런스에 대한 추종성능과 부하토크 변동에 대한 추정, 그리고 MTPA(Maximum Torque per Ampere) 운전을 시험하여 일정토크 운전영역에서 안정화된 강건한 제어기임을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.

SHM-based probabilistic representation of wind properties: statistical analysis and bivariate modeling

  • Ye, X.W.;Yuan, L.;Xi, P.S.;Liu, H.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제21권5호
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    • pp.591-600
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    • 2018
  • The probabilistic characterization of wind field characteristics is a significant task for fatigue reliability assessment of long-span railway bridges in wind-prone regions. In consideration of the effect of wind direction, the stochastic properties of wind field should be represented by a bivariate statistical model of wind speed and direction. This paper presents the construction of the bivariate model of wind speed and direction at the site of a railway arch bridge by use of the long-term structural health monitoring (SHM) data. The wind characteristics are derived by analyzing the real-time wind monitoring data, such as the mean wind speed and direction, turbulence intensity, turbulence integral scale, and power spectral density. A sequential quadratic programming (SQP) algorithm-based finite mixture modeling method is proposed to formulate the joint distribution model of wind speed and direction. For the probability density function (PDF) of wind speed, a double-parameter Weibull distribution function is utilized, and a von Mises distribution function is applied to represent the PDF of wind direction. The SQP algorithm with multi-start points is used to estimate the parameters in the bivariate model, namely Weibull-von Mises mixture model. One-year wind monitoring data are selected to validate the effectiveness of the proposed modeling method. The optimal model is jointly evaluated by the Bayesian information criterion (BIC) and coefficient of determination, $R^2$. The obtained results indicate that the proposed SQP algorithm-based finite mixture modeling method can effectively establish the bivariate model of wind speed and direction. The established bivariate model of wind speed and direction will facilitate the wind-induced fatigue reliability assessment of long-span bridges.

제수원공 설계를 위한 장기간 연속수수량 추정모형의 개발 - 중심유역을 중심으로 (A Developmont of Numerical Mo del on the Estimation of the Log-term Run-off for the Design of Riverheads Works -With Special Reference to Small and Medium Sijed Catchment Areas-)

  • 엄병현
    • 한국농공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.59-72
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    • 1987
  • Although long-term runoff analysis is important as much as flood analysis in the design of water works, the technological level of the former is relatively lower than that of the latter. In this respect, the precise estimation model for the volume of successive runoff should he developed as soon as possible. Up to now, in Korea, Gajiyama's formula has been widely used in long-term runoff analysis, which has many problems in applying in real situation. On the other hand, in flood analysis, unit hydrograph method has been exclusively used. Therefore, this study aims at trying to apply unit hydrograph method in long-term runoff analysis for the betterment of its estimation. Four test catchment areas were selected ; Maesan area in Namlum river as a representative area of Han river system, Cheongju area in Musim river as one of Geum river system, Hwasun area in Hwasun river as one of Yongsan river system, and Supyung area in Geum river as one of Nakdong river system. In the analysis of unit hydrograph, seperation of effective rainfall was carried out firstly. Considering that effective rainfall and moisture condition of catchrnent area are inside and outside of a phenomenon respectively and the latter is not considered in the analysis, Initial base flow(qb)was selected as an index of moisture condition. At the same time, basic equation(Eq.7) was established, in which qb can take a role as a parameter in relating between cumulative rainfall(P) and cumulative loss of rainfall(Ld). Based on the above equation, computer program for estimation model of qbwas seperately developed according to the range of qb, Developed model was applied to measured hydrographs and hyetographs for total 10 years in 4 test areas and effective rainfall was estimated. Estimation precision of model was checked as shown in Tab- 6 and Fig.8. In the next stage, based on the estimated effective rainfall(R) and runoff(Qd), a runoff distribution ratio was calculated for each teat area using by computerised least square method and used in making unit hydrographs in each test area. Significance of induced hydrographs was tested by checking the relative errors between estimated and measured runoff volume(Tab-9, 10). According to the results, runoff estimation error by unit hydrograph itself was merely 2 or 3 %, but other 2 or 3 % of error proved to be transferred error in the seperation of effective rainfall. In this study, special attentioning point is that, in spite of different river systems and forest conditions of test areas, standardized unit hydrographs for them have very similar curve shape, which can be explained by having similar catchinent characteristics such as stream length, catchinent area, slope, and vegetation intensity. That fact should be treated as important factor ingeneralization of unit hydrograph method.

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저가형 관성센서를 이용한 보행자 관성항법 시스템의 성능 향상 (Performance Improvement of a Pedestrian Dead Reckoning System using a Low Cost IMU)

  • 김윤기;박재현;곽휘권;박상훈;이춘우;이장명
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.569-575
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    • 2013
  • This paper proposes a method for PDR (Pedestrian Dead-Reckoning) using a low cost IMU. Generally, GPS has been widely used for localization of pedestrians. However, GPS is disabled in the indoor environment such as in buildings. To solve this problem, this research suggests the PDR scheme with an IMU attached to the pedestrian's waist. However, despite the fact many methods have been proposed to estimate the pedestrian's position, but their results are not sufficient. One of the most important factors to improve performance is, a new calibration method that has been proposed to obtain the reliable sensor data. In addition to this calibration, the PDR method is also proposed to detect steps, where estimation schemes of step length, attitude, and heading angles are developed. Peak and zero crossings are detected to count the steps from 3-axis acceleration values. For the estimation of step length, a nonlinear step model is adopted to take advantage of using one parameter. Complementary filter and zero angular velocity are utilized to estimate the attitude of the IMU module and to minimize the heading angle drift. To verify the effectiveness of this scheme, a real-time system is implemented and demonstrated. Experimental results show an accuracy of below 1% and below 3% in distance and position errors, respectively, which can be achievable using a high cost IMU.

부산광역권 교통수단선택모형의 정립과 모수추정에 관한 연구 (Model Specification and Estimation Method for Traveler's Mode Choice Behavior in Pusan Metropolitan Area)

  • 김익기;김강수;김형철
    • 대한교통학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.7-19
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    • 2005
  • 수단선택모형은 교통 분석 및 수요예측을 위해 필수적 모형이나 그 추정과정이나 실제적인 방법론에 대한 깊이 있는 논의가 우리나라에서는 부족하였다. 1980 년대부터 로짓모형을 이용한 수단선택모형이 광범위하게 이용되고 있지만 기본적인 기초 조사자료 구축에서부터 수단선택 모형설정 및 정산까지 추정과정에 대한 투명하고 상세한 논의가 부족하였다. 그 결과 구축된 교통수단선택모형에 대한 신뢰성이 제기되거나 혹은 구축된 결과를 적용하여 분석에 이용하는데 있어 오류가 발생하는 등 적잖은 부작용도 있었다. 본 논문의 목적은 부산광역권의 통행행태 개별자료를 이용하여 교통수단선택 모형의 정산 및 구축에 대한 상세하고 투명한 제시를 통해 부산광역권 교통정책에 실질적인 적용이 가능한 예측모형을 제시하는 데 있다. 즉 수단선택모형 구축을 위한 조사방법, 변수설정, 모형정산 및 검증 그리고 예측 등의 일련의 과정을 투병하고 명확하게 제시하고, 정책분석에 활용 가능한 모형을 제시함으로써 교통수단선택모형의 구축 방법론 발전에 초석이 되고자 하는 것이 본 연구의 주요 목적이다. 이를 위해, 선택되지 않은 교통수단에 대한 자료가 일반적으로 조사 자료에는 없다는 점을 보완하기 위한 비선택대안의 속성 추정방법을 이 논문에서 제안하였다. 본 논문에서는 1999년 및 2001년 부산울산권의 가구통행실태조사 자료를 활용하여 네스티드 모형구조를 포함하여 총 4개의 모형이 단계별로 구축되었으며 또한 각각 통계적으로 검증되어졌다. 또한 제시된 예측모형의 현실성을 검증하기 위해 효용함수에 의한 시간가치를 계산하여 기존 연구의 시간가치 규모와 비교하였으며, 또한 분류 (classification) 방법에 의한 예측 기법을 이용하여 조사년도의 통행행태를 추정하고 조사 자료와 비교하여 모형의 예측력에 대해서도 검증을 하였다.

디지털영상 합성을 위한 가상카메라의 트래킹 데이터 보정에 관한 연구 (A Study on Correcting Virtual Camera Tracking Data for Digital Compositing)

  • 이준상;이임건
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.39-46
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    • 2012
  • 디지털 시대에서 컴퓨터 기술의 발전은 각종 사물의 표현력을 강화시키고 있다. 영상에 있어서 컴퓨터그래픽의 발전은 인간이 상상하고 있는 이미지를 현실세계에서 구현 불가능한 것을 효과적으로 나타내고 있다. 영화 등 컴퓨터 그래픽 기술은 영상제작에 있어 전체 흐름의 중심을 차지하는 핵심적인 요소로 발전하고 있으나 국내의 경우, 영상 콘텐츠의 제작 과정에서 연구 개발을 병행하기 어려운 열악한 상황이고 해외 상용 툴에 대한 의존도가 높은 것이 사실이다. 영상합성의 제작에서 실사장면을 촬영하고 실사영상을 컴퓨터 그래픽 이미지에 매치무빙 하는 과정은 매우 복잡한 과정을 거치게 된다. 이 때 중요하게 고려되어야 할 사항이 카메라 트래킹이다. 카메라 트래킹은 촬영된 실사영상만으로 실사카메라의 3차원 이동정보와 광학적 파라미터 등 촬영시의 3차원 공간을 복원하는 과정을 포함하고 있다. 이 과정에서 카메라 트래킹에 대한 오류로 인해 실사와 CG의 합성에 대한 생산성에 많은 문제점을 발생시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 소프트웨어에서 트래킹데이터를 보정하는 방법을 제안한다.

어드미턴스 모델을 이용한 다이아몬드 터닝머시인의 초정밀진동제어 (Admittance Model-Based Nanodynamic Control of Diamond Turning Machine)

  • 정상화;김상석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권10호
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    • pp.154-160
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    • 1996
  • The control of diamond turning is usually achieved through a laser-interferometer feedback of slide position. The limitation of this control scheme is that the feedback signal does not account for additional dynamics of the tool post and the material removal process. If the tool post is rigid and the material removal process is relatively static, then such a non-collocated position feedback control scheme may surfice. However, as the accuracy requirement gets tighter and desired surface cnotours become more complex, the need for a direct tool-tip sensing becomes inevitable. The physical constraints of the machining process prohibit any reasonable implementation of a tool-tip motion measurement. It is proposed that the measured force normal to the face of the workpiece can be filtered through an appropriate admittance transfer function to result in the estimated dapth of cut. This can be compared to the desired depth of cut to generate the adjustment control action in additn to position feedback control. In this work, the design methodology on the admittance model-based control with a conventional controller is presented. The recursive least-squares algorithm with forgetting factor is proposed to identify the parameters and update the cutting process in real time. The normal cutting forces are measured to identify the cutting dynamics in the real diamond turning process using the precision dynamoneter. Based on the parameter estimation of cutting dynamics and the admitance model-based nanodynamic control scheme, simulation results are shown.

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음성과 데이터가 집적된 패킷통신망을 위한 시뮬레이터 개발 (A Simulator for Integrated Voice/Data Packet Communication Networks)

  • 박순;은종관
    • 한국통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.108-121
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    • 1986
  • 音聲과 데이터가 集積된 패킷 通信網의 性能을 豫測하고 시스템 파라메터를 最適化하기 위한 시뮬레이터의 개발에 관하여 記述하였다. 具現된 시뮬레이터는 CCITT의 勸告事項에 따라 運用되는 데이터 터미널이나 host는 물론 패킷 音聲터미널도 연결가능한 音聲 및 데이터集積通信網의 性能을 여러 상황에서 豫測할 수 있다. 시뮬레이션 技法으로는 지금까지 알려진 세가지 discrete event 시뮬레이션 技法 중 process interaction 方法이 사용되었는데 이 方法을 사용하면 실제 시스템과 가장 비슷한 시뮬레이터를 具現할 수 있다. 시뮬레이터는 약 4,000line의 GPSS 시뮬레이션 언어와 PL/I으로 具現되었다. 시뮬레이터의 컴퓨터 run time을 줄이기 위하여 GPSS의 LINK block을 사용함으로써 條件的 event의 數를 줄이는 方法을 사용하였다. 구현된 시뮬레이터를 사용하여 7-node 通信網의 性能을 豫測하였다. 또 개발된 시뮬레이터의 妥當性을 檢證하기 위하여 간단한 音聲과 데이터 multiplexer를 시뮬레이션 모델로 구성한 뒤 그 시뮬레이션 결과를 解釋的 방법에 依한 결과와 比較하였다.

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RMA2/RMA4 모형을 이용한 서낙동간 수문연계운영의 수질개선 효과 예측 (Prediction of Water-Quality Enhancement Effects of Gates Operation in the West-Nakdong River Using RMA2/RMA4 Models)

  • 이금찬;윤영삼;이남주
    • 한국환경과학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.971-981
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    • 2009
  • An objective of this study is as follows: 1) performing sensitivity analysis and parameter estimation of RMA2 and RMA4 models for the West-Nakdong River, 2) drawing up alternatives of gates-operation for water-quality enhancement, and 3) quantitative evaluation of methodology of 'flow-restoration by gates-operation' among 'Comprehensive Plan Improving Water-Quality in the West-Nakdong River(WNR)' with the target water-quality(BOD at Nakbon-N point: below 4.3 mg/L). The parameters for the RMA2 (depth-averaged two-dimensional flow model) and RMA4 (depth-averaged two-dimensional water-quality model) were determined by sensitivity analysis. Result of parameter estimation for RMA2 and RMA4 models is $1,000\;Pa{\cdot}s$ of the eddy viscosity, 20 of the Peclet number, 0.025 of the Manning coefficient, and $1.0\;m^2/s$ of the diffusion coefficient. We have evaluated the effects of water-quality enhancement of the selected alternatives by numerical simulation technique with the models under the steady-state flow condition and the time-variant transport condition. Because of no-resuspension from river bottom and considering BOD as conservative matter, these simulation results slightly differ from real phenomena. In the case of $50\;m^3/s$ of Daejeo-gate inflow, two-dimensional flow pn results result represents that small velocity occurs in the Pyungkang Stream and no flow in the Maekdo River. In the WNR, there occurs the most rapid flow near timhae-bridge. In the WNR, changes of water-quality for the four selected simulation cases(6, 10, 30, $50\;m^3/s$ of the Daejeo-gate inflow) were predicted. Since the Daejeo-Gate and the Noksan-Gate can be opened up to 7 days, it would be found that sustainable inflow of $30\;m^3/s$ at the Daejeo-gate makes BOD in the WNR to be under the target of water-quality.