• 제목/요약/키워드: Recursive least squares algorithm

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광대역 소음의 변환영역 능동소음제어 (Transform Domain Active Noise Control for Broadband Noise)

  • 김종부;이태표;임국현
    • 전자공학회논문지T
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    • 제35T권2호
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    • pp.48-55
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    • 1998
  • 광대역 소음의 능동소음제어(Active Noise Control, ANC)에 사용되는 Filtered-X Least Mean Aquares(FXLMS) 알고리즘의 주 결점은 제어 알고리즘의 입력으로 사용되는 필터링된 기준신호가 상관되어 입력신호의 자기상관행렬이 큰 고유치비를 갖게 됨으로써 수렴속도가 느려지는 것이다. 이 상관은 그 원인이 기준센서 신호의 자기상관 때문이거나, 기준신호가 오차경로로 필터링되어서 나타난다. Recursive Least Squares(RLS)와 같은 빠른 수렴속도를 갖는 적응 알고리즘이 존재하지만, 이들 알고리즘은 실 계의 구현을 위해 많은 계산을 필요로 하거나, 각 샘플마다 제어기의 최적화가 필요한데, 이는 매우 심각한 제한조건이다. 본 논문에서는 빠른 수렴의 속도를 갖으면서 FXLMS와 근사한 연산량을 갖는 제어알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 수렴속도를 느리게 하는 상관성을 줄이기 위해 이산 Walsh 변환을 사용하는 변환영역 FXLMS이다. 제안한 알고리즘을 광대역 능동소음제어 시스템에 적용, 모의시험한 결과 FXLMS의 문제점인 고유치비가 약 1/40으로 줄어드는 성능 개선 효과를 확인할 수 있었다.

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Design of the Magnetic Field Sensing System for Downlink Signal Reception and Interference Cancelling for Through-the-Earth Communication

  • Zhao, Peng;Jiang, Yu-zhong;Zhang, Shu-xia;Ying, Wen-wei
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권3호
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    • pp.330-339
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    • 2016
  • A magnetic field sensing system with a single primary sensor and multiple reference sensors deployed locally and orthogonally, was proposed for downlink signal reception and interference cancelling for Through-the-Earth Communication (TEC). This paper mathematically analyzes a design optimization process for a search coil magnetometer (SCM), and applies that process to minimize the bandwidth of the primary SCM for TEC signal reception and the volume of reference SCMs for multiple distributions. The primary SCM achieves a 3-dB bandwidth of 7 Hz, a sensitivity threshold of 120 fT/${\surd}$Hz, and a volume of $2.32{\times}10^{-4}m^3$. The entire sensing system volume is as small as $10^{-2}m^3$. Experiments with interference from industrial frequency harmonics demonstrated an average of 36 dB and 18 dB improvements in signal-to-interference ratio and signal-to-interference plus noise ratio, respectively, using multichannel recursive-least-squares algorithm. Thus, the proposed sensing system can reduce the interference effectively and allows reliable downlink signal reception.

무선 센서네트워크에서의 시각동기를 위한 실시간 클럭 스큐 추정 (Realtime Clock Skew Estimator for Time Synchronization in Wireless Sensor Networks of WUSB and WBAN)

  • 허경
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.1391-1398
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    • 2012
  • 무선 센서네트워크에서의 시각동기는 Wireless USB, WBAN 등의 MAC 계층에서부터 응용 계층에 이르기까지 거의 모든 계층에서 다양한 목적을 위해 매우 중요한 기술이다. 본 논문에서는 무선 센서네트워크에서의 시각동기를 위한 실시간 클럭 스큐 추정 방법을 제시한다. 재귀적 최소제곱법을 통해 오프셋 보정 정보들을 얻을 때마다 클럭 스큐가 실시간적으로 추정 및 갱신되며, 아울러 스큐 추정을 위해 각 센서노드에 저장해야할 정보를 최소화한다. 제안한 클럭 스큐 추정 방법은 기존의 클럭 오프셋 보정 방법과 쉽게 통합될 수 있으며, 이 경우 보다 정확하고 효율적인 시각동기화가 가능해진다. 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해 제안한 클럭 스큐 추정 방법을 통한 시각동기 정확도의 향상을 보인다.

다이아몬드 터닝 머시인의 극초정밀 절삭공정에서의 시스템 규명 및 제어 (System identification and admittance model-based nanodynamic control of ultra-precision cutting process)

  • 정상화;김상석;오용훈
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.1352-1355
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    • 1996
  • The control of diamond turning is usually achieved through a laser-interferometer feedback of slide position. If the tool post is rigid and the material removal process is relatively static, then such a non-collocated position feedback control scheme may surface. However, as the accuracy requirement gets tighter and desired surface contours 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 depth of cut. This can be compared to the desired depth of cut to generate the adjustment control action in addition 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 dynamometer. Based on the parameter estimation of cutting dynamics and the admittance model-based nanodynamic control scheme, simulation results are shown.

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일반화된 예측제어에 의한 가압경수형 원자로의 부하추종 출력제어에 관한 연구 (Generalized predictive control of P.W.R. nuclear power plant)

  • 천희영;박귀태;이종렬;박영환
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.663-668
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    • 1990
  • This paper deals with the application of a Generalized Predictive Control (CPC) to a Pressurized Water Reactor (P.W.R) Nuclear Power Plant. Generalized Predictive Control is a sort of Explicit Self-Tuning Control. Current self-tuning algorithms lack robustness to prior choices of either dead-time (input time delay of a plant) or model order. GPC is shown by simulation studies to be superior to accepted self-tuning techniques such as minimum variance and pole-placement from the viewpoint that it is robust to prior choices of dead-time or model order. In this paper a GPC controller is designed to control the P.W.R. nuclear power rlant with varying dead-time and through the designing procedure the designer is free from the constraint of knowing the exact dead-time. The controller is constructed based on the 2nd order linear model approximated in the vicinity of operating point. To ensure that this low-order model describes the complex real dynamics well enough for control purposes, model parameters are updated on-line with a Recursive Least Squares algorithm. Simulation results are successful and show the possibilities of the GPC control application to actual plants with varying or unknown dead-time.

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Damping of Inter-Area Low Frequency Oscillation Using an Adaptive Wide-Area Damping Controller

  • Yao, Wei;Jiang, L.;Fang, Jiakun;Wen, Jinyu;Wang, Shaorong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권1호
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    • pp.27-36
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    • 2014
  • This paper presents an adaptive wide-area damping controller (WADC) based on generalized predictive control (GPC) and model identification for damping the inter-area low frequency oscillations in large-scale inter-connected power system. A recursive least-squares algorithm (RLSA) with a varying forgetting factor is applied to identify online the reduced-order linearlized model which contains dominant inter-area low frequency oscillations. Based on this linearlized model, the generalized predictive control scheme considering control output constraints is employed to obtain the optimal control signal in each sampling interval. Case studies are undertaken on a two-area four-machine power system and the New England 10-machine 39-bus power system, respectively. Simulation results show that the proposed adaptive WADC not only can damp the inter-area oscillations effectively under a wide range of operation conditions and different disturbances, but also has better robustness against to the time delay existing in the remote signals. The comparison studies with the conventional lead-lag WADC are also provided.

Wage Determinants Analysis by Quantile Regression Tree

  • Chang, Young-Jae
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제19권2호
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    • pp.293-301
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    • 2012
  • Quantile regression proposed by Koenker and Bassett (1978) is a statistical technique that estimates conditional quantiles. The advantage of using quantile regression is the robustness in response to large outliers compared to ordinary least squares(OLS) regression. A regression tree approach has been applied to OLS problems to fit flexible models. Loh (2002) proposed the GUIDE algorithm that has a negligible selection bias and relatively low computational cost. Quantile regression can be regarded as an analogue of OLS, therefore it can also be applied to GUIDE regression tree method. Chaudhuri and Loh (2002) proposed a nonparametric quantile regression method that blends key features of piecewise polynomial quantile regression and tree-structured regression based on adaptive recursive partitioning. Lee and Lee (2006) investigated wage determinants in the Korean labor market using the Korean Labor and Income Panel Study(KLIPS). Following Lee and Lee, we fit three kinds of quantile regression tree models to KLIPS data with respect to the quantiles, 0.05, 0.2, 0.5, 0.8, and 0.95. Among the three models, multiple linear piecewise quantile regression model forms the shortest tree structure, while the piecewise constant quantile regression model has a deeper tree structure with more terminal nodes in general. Age, gender, marriage status, and education seem to be the determinants of the wage level throughout the quantiles; in addition, education experience appears as the important determinant of the wage level in the highly paid group.

Estimation of ESR in the DC-Link Capacitors of AC Motor Drive Systems with a Front-End Diode Rectifier

  • Nguyen, Thanh Hai;Le, Quoc Anh;Lee, Dong-Choon
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권2호
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    • pp.411-418
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    • 2015
  • In this paper, a new method for the online estimation of equivalent series resistances (ESR) of the DC-link capacitors in induction machine (IM) drive systems with a front-end diode rectifier is proposed, where the ESR estimation is conducted during the regenerative operating mode of the induction machine. In the first place, a regulated AC current component is injected into the q-axis current component of the induction machine, which induces the current and voltage ripple components in the DC-link. By processing these AC signals through digital filters, the ESR can be estimated by a recursive least squares (RLS) algorithm. To acquire the AC voltage across the ESR, the DC-link voltage needs to be measured at a double sampling frequency. In addition, the ESR current is simply reconstructed from the stator currents and switching states of the inverter. Experimental results have shown that the estimation error of the ESR is about 1.2%, which is quite acceptable for condition monitoring of the capacitor.

이차 볼테라 시스템 인식을 위한 효율적인 적응 디지탈 필터링 알고리즘 (An Efficient Adaptive Digital Filtering Algorithm for Identification of Second Order Volterra Systems)

  • 황영수;;차일환;윤대희
    • 한국음향학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.98-109
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    • 1988
  • 본 연구는 이차 볼테라 필터 계수를 연속적으로 변화시키기 위하여 sequential regression (SER) 방법을 이용한 적응 비선형 디지탈 필터링 알고리즘에 대하여 서술하였다. 일반적으로 SER 방법은 Wiener 필터 이론을 볼테라필터에 직접 적용시킬때 생기는 큰 행렬을 역변환시키기 위하여 사용되었다. 그러나, 본 연구에서는 입력신호가 가우시안일 경우, 최소 자승해를 구하기 위하여 SER 방법을 이용하였다. 이 알고리즘에서, 역변환시킬 행렬의 크기는 일반적 접근 방법보다 작게 되기때문에, 일반적 비선형 시스템 인식 기술보다 본 연구에서 제시한 방법의 계산량이 적다. 본 연구에서 제안한 알고리즘의 성능을 검토하기 위하여 시뮬레이션 결과를 구했다.

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비선형 전력 증폭기의 포화영역에서 강인한 디지털 전치왜곡 기법 (A Robust Digital Pre-Distortion Technique in Saturation Region for Non-linear Power Amplifier)

  • 홍순일;정의림
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.681-684
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    • 2015
  • 무선 통신 시스템에서 전력 증폭기는 신호를 원거리로 송신하기 위해 필수적인 부품이다. 일반적으로 전력증폭기는 비선형 특성을 가지고 있는 소자이며, 입력 전력이 높을수록 심한 비선형 특성을 보인다. 또한 이러한 비선형 왜곡은 신호품질을 저하시키고 인접 채널 간섭을 유발하게 된다. 전력증폭기의 비선형 특성을 선형화하기 위한 다양한 기술들이 알려져 있는데, 그 중에서 디지털 전치왜곡 방식이 디지털 신호처리를 이용하여 효과적으로 전력증폭기를 선형화 하는 것으로 알려져 있다. 하지만, 전력 증폭기가 포화 영역에서 동작 할 경우 심한 비선형 왜곡의 영향으로 전력증폭기의 선형화가 제대로 이루어지지 않는 문제가 있다. 본 논문에서는 포화 영역에서 디지털 전치왜곡 성능개선을 다루는데, 계수를 구하는 적응형 알고리즘에서 왜곡이 심한 포화영역의 입력 신호에서는 적응형 알고리즘을 동작시키지 않고 비포화 영역의 신호에서는 알고리즘을 동작시킴으로써 전치왜곡의 성능을 개선하는 방안을 제안한다. 제안하는 알고리즘을 검증하기 위해 MATLAB을 사용하여 컴퓨터 모의실험을 수행하였고, 기존의 디지털 전치왜곡 방식과의 비교 분석도 수행하였다.

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