• 제목/요약/키워드: Robustness performance

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바이모달트램 안내제어기의 강인성 평가 (Evaluations of the Robustness of Guidance Controller for a Bimodal Tram)

  • 윤경한;이용상;민경득;김영철;변윤섭
    • 전기학회논문지
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    • 제60권10호
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    • pp.1924-1934
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    • 2011
  • This paper is concerned with the robustness evaluations of the guidance controller for a bimodal tram which is being developed by the Korea Railroad Research Institute (KRRI). The bimodal tram is an all-wheel steered multiple-articulated vehicle as a new kind of transportation vehicle. This vehicle has to be equipped with an automatic guidance system. In [1], such a controller has been recently proposed. However, since the performance is affected by weight change of the vehicle due to number of the passenger, model parameter uncertainties depending on the state of friction and the elasticity of the tire, and a typhoon, the controller designed must be examined with these conditions. As expected, because the vehicle dynamics is highly nonlinear, for the sake of investigating the robustness of the controller we compose two simulation ways based on the vehicle models which are implemented by the ADAMS and the MATLAB/LabVIEW toolboxes. Different uncertainties and a typhoon disturbance have been considered for the simulation conditions. Simulation results are shown.

Robustness analysis of vibration control in structures with uncertain parameters using interval method

  • Chen, Su Huan;Song, Min;Chen, Yu Dong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제21권2호
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    • pp.185-204
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    • 2005
  • Variations in system parameters due to uncertainties may result in system performance deterioration. Uncertainties in modeling of structures are often considered to ensure that control system is robust with respect to response errors. Hence, the uncertain concept plays an important role in vibration control of the engineering structures. The paper discusses the robustness of the stability of vibration control systems with uncertain parameters. The vibration control problem of an uncertain system is approximated by a deterministic one. The uncertain parameters are described by interval variables. The uncertain state matrix is constructed directly using system physical parameters and avoided to use bounds in Euclidean norm. The feedback gain matrix is determined based on the deterministic systems, and then it is applied to the actual uncertain systems. A method to calculate the upper and lower bounds of eigenvalues of the close-loop system with uncertain parameters is presented. The lower bounds of eigenvalues can be used to estimate the robustness of the stability the controlled system with uncertain parameters. Two numerical examples are given to illustrate the applications of the present approach.

디지털 동영상 어플리케이션의 향상된 보안성을 위한 비시각적인 워터마킹 (Invisible Watermarking for Improved Security of Digital Video Application)

  • 서정희;박흥복
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.175-183
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    • 2011
  • 디지털 비디오 워터마킹의 성능은 디지털 비디오에서 많은 정보를 은닉하는 방법에 대한 평가이다. 그러므로 디지털 컨텐츠에 대한 주파수 영역의 고화질의 동영상에 많은 비트의 데이터를 저장하는 방법이 요구되고 있다. 따라서 본 논문은 워터마크 요소 중 강인성과 비시각성 사이의 절충을 통해서 동영상의 프레임에 대해 휘도 성분을 추출한 후 웨이블릿 변환을 수행하여 LH와 HL 부대역에 워터마크를 내장하고 비시각적인 워터마크 기반의 강인한 워터마크를 통해 향상된 워터마크의 보안성을 위한 워터마크 시스템을 설계한다. 워터마크의 보안성에 대한 성능의 분석은 통계적인 방법을 사용하여 비시각적인 워터마킹에서의 다양한 공격에 대한 강인성을 평가한다. 실험 결과에 따르면 노이즈 추가, 손실 압축, Low-Pass 필터링과 같은 일반적인 신호 처리를 수행하여 워터마크 강인성과 비시 각성을 평가하였고, 다양한 공격에 대한 워터마크의 보안성을 검증할 수 있었다.

Minimum Disturbance 기법을 적용한 AM-SCS-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 해석 (A Performance Analysis of AM-SCS-MMA Adaptive Equalization Algorithm based on the Minimum Disturbance Technique)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.81-87
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    • 2016
  • 본 논문에서는 기존 MMA 적응 등화 알고리즘의 안정성과 낮은 신호대 잡음비에서 robustness를 개선하기 위해 adaptive modulus와 miniumum-disturbance 기법을 적용한 AM-SCS-MMA (Adaptive Modulus-Soft Constraint Satisfaction-MMA) 알고리즘의 성능을 해석하였다. AM-SCS-MMA는 적응 등화를 비용 함수를 최소화하기 위해 adaptive modulus와 기존의 LMS 나 gradient descent algorithm 대신 deterministic optimization problem의 minimum-disturbance 기법을 적용하여 탭 계수를 갱신하므로서 채널에서 발생되는 진폭과 위상 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 동시에 줄이면서 등화 필터의 안정성 및 다양한 잡음에 대한 roburstness를 개선시킬 수 있다. 이의 개선 성능을 확인하기 위해 시뮬레이션을 수행하였으며 등화기 출력 성상도, 잔류 isi, MSE와 채널 추적 능력을 나타내는 EMSE (Excess MSE) 및 SER을 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 AM-SCS-MMA는 MMA보다 잔류 isi와 MSE에서는 수렴 속도는 늦지만 정상 상태 이후 잔여량이 감소되고 열악한 신호대 잡음비에서 robustness가 있었지만, 채널 추적 능력에서는 열화됨을 확인하였다.

비선형계획법에서 목적함수의 상한함수를 이용한 강건최적설계 (Robust Optimization Using Supremum of the Objective Function for Nonlinear Programming Problems)

  • 이세정;박경진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권5호
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    • pp.535-543
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    • 2014
  • 강건최적설계 분야에서 목적함수의 강건성은 목적함수의 변화가 둔감한 해를 강조한다. 일반적으로 목적함수의 강건성은 설계변수나 파라미터에 대한 목적함수의 변동을 줄임으로써 달성할 수 있다. 하지만, 기존의 방법들에서는 변동에 둔감한 목적을 달성하기 위해 목적함수의 값이 희생되는 경우가 있다. 또한, 설계변수의 수가 증가할수록 비선형계획법을 이용한 강건최적설계의 수치적 계산비용은 증가한다. 본 연구에서는 상한함수를 사용한 새로운 강건성지수와 비선형계획법에서의 강건최적설계 방법을 제안한다. 또한, 제안한 방법의 효율성을 향상시키기 위하여 선형화된 함수의 상한 값을 이용한 방법도 소개한다. 이를 다양한 수학예제에 적용하고 기존의 강건성지수와 수치적 성능 비교를 통해 제안한 방법의 유용성을 검증한다. 제안한 강건성지수는 목적함수의 성능에 손실이 발생하지 않으며 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.

오류 데이타에 강한 자질 투영법 기반의 문서 범주화 기법 (Text Classification based on a Feature Projection Technique with Robustness from Noisy Data)

  • 고영중;서정연
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권4호
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    • pp.498-504
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    • 2004
  • 본 논문은 자질 투영법을 사용한 새로운 문서 분류기를 제안한다. 제안된 문서 분류기는 학습 문서를 각 자질로의 투영으로써 표현한다. 문서를 위한 분류 작업은 투영된 각 자질로부터의 투표(voting)에 기인한다. 실험을 통해서 본 제안된 문서 분류기는 단순한 구조에도 불구하고 높은 성능을 보이고 있으며, 특히 기존의 문서 범주화 기법에서 높은 성능을 보여왔던 최근린법(k-NN)과 지지백터기계(SVM)와 비교했을 때 빠른 수행 속도와 오류 데이타가 많을 환경에서 높은 성능을 보인다는 장점이 있다. 또한 제안된 문서 분류기의 알고리즘이 매우 단순하기 때문에 분류기의 구현과 학습 과정이 쉽게 수행될 수 있다. 이러한 이유로 제안된 문서 분류기는 빠른 수행 속도와 견고성(robustness), 그리고 높은 성능을 요구하는 은서 범주화 응용 영역에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

백래쉬가 존재하는 비선형 불확실 시스템의 외란관측기를 이용한 제어 (Control of Nonlinear Uncertain System with Backlash by Disturbance Observer)

  • 홍성일;양진모
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.125-135
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    • 2008
  • Backlash in the actuator is one of the most important nonlinearities that limit the performance of speed and position control of mechanical systems. In this paper, we propose disturbance observers in order to estimate the effect of nonlinearities and cancel them subsequently. As a result the disturbance observers make the nonlinear system behave linearly. And finally we show that the disturbance observers guarantee the system robustness and the performance to reject the effect of backlash in the face of parameter uncertainties.

Seismic response control of elastic and inelastic structures by using passive and semi-active tuned mass dampers

  • Woo, Sung-Sik;Lee, Sang-Hyun;Chung, Lan
    • Smart Structures and Systems
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    • 제8권3호
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    • pp.239-252
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    • 2011
  • In this study, the performances of a passive tuned mass damper (TMD) and a semi-active TMD (STMD) were evaluated in terms of seismic response control of elastic and inelastic structures under seismic loads. First, elastic displacement spectra were obtained for damped structures with a passive TMD and with a STMD proposed in this study. The displacement spectra confirmed that the STMD provided much better control performance than passive TMD and the STMD had less stroke requirement. Also, the robustness of the TMD was evaluated by off-tuning the frequency of the TMD to that of the structure. Finally, numerical analyses were conducted for an inelastic structure of hysteresis described by the Bouc-Wen model. The results indicated that the performance of the passive TMD whose design parameters were optimized for an elastic structure considerably deteriorated when the hysteretic portion of the structural responses increased, and that the STMD showed about 15-40% more response reduction than the TMD.

Long term monitoring of a cable stayed bridge using DuraMote

  • Torbol, Marco;Kim, Sehwan;Shinozuka, Masanobu
    • Smart Structures and Systems
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    • 제11권5호
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    • pp.453-476
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    • 2013
  • DuraMote is a remote sensing system developed for the "NIST TIP project: next generation SCADA for prevention and mitigation of water system infrastructure disaster". It is designed for supervisory control and data acquisition (SCADA) of ruptures in water pipes. Micro-electro mechanical (MEMS) accelerometers, which record the vibration of the pipe wall, are used detect the ruptures. However, the performance of Duramote cannot be verified directly on a water distribution system because it lacks an acceptable recordable level of ambient vibration. Instead, a long-span cable-stayed bridge is an ideal test-bed to validate the accuracy, the reliability, and the robustness of DuraMote because the bridge has an acceptable level of ambient vibration. The acceleration data recorded on the bridge were used to identify the modal properties of the structure and to verify the performance of DuraMote. During the test period, the bridge was subjected to heavy rain, wind, and a typhoon but the system demonstrates its robustness and durability.

Autopilot Design for Agile Missile with Aerodynamic Fin and Thrust Vecotring Control

  • Lee, Ho-Chul;Choi, Yong-Seok;Choi, Jae-Weon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.525-530
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    • 2003
  • This paper is concerned with a control allocation strategy using the dynamic inversion which generates the nominal control input trajectories, and autopilot design using the time-varying control technique which is time-varying version of pole placement of linear time-invariant system for an agile missile with aerodynamic fin and thrust vectoring control. Dynamic inversion can decide the amount of the deflection of each control effector, aerodynamic fin and thrust vectoring control, to extract the maximum performance by combining the action of them. Time-varying control technique for autopilot design enhance the robustness of the tracking performance for a reference command. Nonlinear simulations demonstrates the dynamic inversion provides the effective nominal control input trajectories to achieve the angle of attack command, and time-varying control technique exhibits good robustness for a wide range of angle of attack.

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