• 응용통계연구
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• 제29권4호
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• pp.581-594
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• 2016

본 논문은 이노베이션 상태공간모형을 근간으로 기존의 지수평활법을 포괄할 수 있는 다중 계절형 모형을 소개한다. 특히 이 모형은, 기존 모형의 한계를 극복하고 동일한 계절 내의 다양성을 표현할 수 있도록 계절 성분을 행렬로 표현하는 정교한 구조를 가지고 있다. 이런 구조를 이용하면 비슷한 패턴을 가지는 계절 성분의 모수를 그룹별로 분류할 수 있다. 따라서, 다중 계절형 모형은 모수절약 원칙을 달성할 수 있으며 모형의 해석이 용이한 장점을 가지고 있을 뿐만 아니라, 잠재적으로 임의의 개수의 계절성도 수용 가능하다. 본 연구에서는 다중 계절형 모형을 이용하여 시간 단위로 관측된 한국 전력 수요량을 분석하고 예측한다. 특히, 시간별 전력 수요량의 계절성은 1일 및 1주일의 두 가지로 고려되었고 이를 토대로 유사한 요일들은 공통 계절로 그룹화하였다. 모형의 예측 성능을 평가하기 위하여 기존 지수평활법의 예측 결과와 비교하였다. 그 결과, 다중 계절형 모형이 기존 지수평활법보다 예측력이 우수함을 확인하였다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제4권2호
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• pp.204-216
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• 2006

Latest advances in hardware technology and state of the art of mobile robot and artificial intelligence research can be employed to develop autonomous and distributed monitoring systems. And mobile service robot requires the perception of its present position to coexist with humans and support humans effectively in populated environments. To realize these abilities, robot needs to keep track of relevant changes in the environment. This paper proposes a localization of mobile robot using the images by distributed intelligent networked devices (DINDs) in intelligent space (ISpace) is used in order to achieve these goals. This scheme combines data from the observed position using dead-reckoning sensors and the estimated position using images of moving object, such as those of a walking human, used to determine the moving location of a mobile robot. The moving object is assumed to be a point-object and projected onto an image plane to form a geometrical constraint equation that provides position data of the object based on the kinematics of the intelligent space. Using the a priori known path of a moving object and a perspective camera model, the geometric constraint equations that represent the relation between image frame coordinates of a moving object and the estimated position of the robot are derived. The proposed method utilizes the error between the observed and estimated image coordinates to localize the mobile robot, and the Kalman filtering scheme is used to estimate the location of moving robot. The proposed approach is applied for a mobile robot in ISpace to show the reduction of uncertainty in the determining of the location of the mobile robot. Its performance is verified by computer simulation and experiment.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권5호
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• pp.405-412
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• 2015

본 논문은 회전안정성을 갖는 탄도수정탄의 대기속도 추정을 위한 필터 설계에 대하여 설명한다. 대상 시스템은 운용상의 제약(공간, 파워)으로 인하여, 대기속도 측정을 위한 센서를 사용할 수 없다. 따라서 한정된 센서를 이용한 대기속도 추정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 IMU(가속도계, 자이로)에서 측정하는 3축 가속도와 각속도 데이터만 이용하여, 대기속도 추정을 위한 필터를 설계하였다. 대상 시스템의 경우, 넓은 속도, 고도의 운용범위를 커버하기 위한 추정 필터가 필요하므로 본 연구에서는 확장 칼만필터를 설계하여 기존의 연구와의 차별성을 두었다. 확장 칼만필터 설계를 위한 자코비안 행렬은 NRF(No-roll frame)에서의 간략화된 선형모델을 이용하여 구성하였다. 최종적으로 센서 오차와 바람 모델을 포함한 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검토하였다. 이때, 시뮬레이션은 설계한 대기속도와 각속도 모델 오차의 영향을 분석하기 위하여 네 가지 경우의 프로세스 공분산 행렬 값에 대한 영향을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.90-100
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• 1993

본 연구에서는 압전 감지기/작동기를 이용한 복합적층판의 진동제어해석을 위 하여 판요소를 사용한 능률적인 유한요소코드 개발에 있다. 운동방정식은 고전 적층 판이론과 Hamilton의 법칙을 이용하여 유도하며 압전방정식으로부터 전기적-기계적 연 계를 고려한 감지식과 작동식을 구한다.각식들은 유한요소 보간함수에 의하여 절점 변위에 대한 행렬방정식으로 변환된다. 요소마다 하나의 전기적 자유도를 가진 4-절 점 12-자유도 판요소를 사용하여 효율적인 계산을 가능하게 하였다. 압전 감지기/작 동기를 도입함에 있어 하나의 전극에 대해 압전 감지기/작동기는 하나의 감지/작동전 압을 갖는다. 각 요소에 전극번호를 부가함으로써 다양한 형상의 전극을 쉽게 모델 링하였으며 전극의 특성도 충분히 고려하였다. 전기적 하중에 의한 압전보의 변형과 변형에 대한 감지전압에 대한 계산을 수행하여 기존의 연구와 비교함으로써 본 프로그 램의 타당성을 확인하였다. 나아가 여러가지 전극형상에 대한 복합재료 평판의 시간 영역과 주파수영역에서 응답을 계산하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.422-430
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• 2014

This study proposes a small-signal model and control design for a two-stage DC-DC-AC converter to investigate its dynamic characteristics in relation to battery energy storage system. When the circuit analysis of the two-stage DC-DC-AC converter is attempted simultaneously, the mathematical procedure of deriving the dynamic equation is complex and difficult. The main idea of modeling the two-stage DC-DC-AC converter states that this topology is separated into a bidirectional DC-DC converter and a single-phase inverter with an equivalent current source corresponding to that of the inverter or converter. The dynamic equations for the separated converter and inverter are then derived using the state-space averaging technique. The procedures of building the small-signal model of the two-stage DC-DC-AC converter are described in detail. Based on the derived small-signal model, the individual controllers are designed through a frequency-domain analysis. The simulation and experimental results verify the validity of the proposed modeling approach and controller design.

• Earthquakes and Structures
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• 제14권5호
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• pp.459-465
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• 2018

Reducing response of buildings during earthquakes by mass dampers, has been examined in many articles and books. Nowadays, many researchers are trying to realistically examine this type of dampers by new methods of performance. In this paper, for the better study of tuned mass damper (TMD), two schematic models are presented for a passive TMD with softening stiffness (softening TMD) and a passive TMD with hardening stiffness (hardening TMD). Then by modeling and analysis of the damper on a single degree of freedom (SDOF) structure and an 11-story steel building, the dampers performance was evaluated. State space was used for damper and structure modeling and to solve nonlinear equations, the Newton-Raphson method was used. The results show that when the structure is subjected to the Chi-Chi earthquake, response of the sixth floor in the system without TMD reduces 54.0% in comparison to the structure with softening TMD. This percentage of reduction for hardening TMD is 55.0%. Also for the Tabas earthquake, reduction in the RMS acceleration of the sixth floor in the system with hardening TMD is 96.2% more than the structure without TMD. This percentage of reduction for hardening TMD is 96.3%.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1453-1459
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• 2012

본 연구에서는 보이스코일 모터와 압전 구동기를 동일 축으로 배치함으로써 초정밀 위치결정뿐만 아니라 동특성을 개선할 수 있도록 하는 듀얼 스테이지를 다룬다. 듀얼 스테이지는 모델링이 엉성할 경우 오히려 나쁜 동특성을 보이는 단점이 있다. 이 논문은 본드그래프를 이용하여 듀얼 스테이지를 모델링하고 동적 상태방정식을 본드그래프에서 유도하였다. 또한 동특성을 향상시키기 위한 보상기의 설계 예시를 보이고 있으며, 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 대한전기학회논문지
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• 제36권12호
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• pp.874-887
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• 1987

The efficiency of a synchronous motor can be substantially improved by controlling armature voltage, field excitation, and load angle on optimum values which yield minimum input power at any specified torque and speed. This improvement is particularly noticeable in the case of light loads. In addition, the control of armature input voltage improves the power factor at which the motor operates. Employed in the analysis is a new equivalent circuit model of the motor which incorporates the frequency dependent nature of the motor parameters and the effects of iron loss. The stability of synchronous motor operation is studied by applying the Nyquist stability criterion to the linearized equations which describe the behavior of the motor as the motor loads perturb about a steady-state operating point. This investigation reveals that, in some cases, the stable region of the motor is delineated from the results of a computer simulation. With a view to reducing harmonic loss and improving torque pulsation from harmonic components, a very poweful pulse amplitude modulation (PAM) method using an 16-bit microcomputer has been developed. This method has the advantages of simplicity of control algorithms and requires small memory space for storing thyristor trigger angles for a three-phase PAM inverter. The method can be used for smooth control of both modulation depth and frequency over a wide range.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.2532-2537
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• 2005

FIR(Finite Impulse Response) filter is well known to be ideal for the finite time state-space model, but it requires much computation due to its inherent non-recursive structure especially when the measurement interval grows to a large extent. And often a fixed-lag smoother based on the finite time interval is needed to monitor the soundness of the system model and the measurement model, but the computation burden of FIR-type smoother imposes much restriction of its usage for real-time application. Conventional recursive forms of FIR estimator[1]-[4] could not be used for real time applications, since they are numerically unstable in their recursive equations. To cope with this problem, we suggest a stable recursive form FIR estimator(SRFIR) and its usefulness is demonstrated for designing the real-time fixed-lag smoother on the finite time window through an example of detection of rate bias in the anti-aircraft gun fire control system.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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• pp.213-218
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• 1991

A new model which contains the dynamics of the motor system and the kinematics of the timing belt system is derived for an inverted pendulum system in FAPA Lab. Generalized standard compensator configuration(SCC) which contains the variable design parameters Kl, K2, .., K5 is proposed so that any desired design specification can be achieved. The robust controller which has robust property against the influence of sensor noise, system parameter variation and model uncertainty is designed minimizing the H$_{\infty}$-norm of transfer function from exogenous input to controlled output. The method of solving the two Riccati equations in state space and determining the controller uses on iteration method where the unique stabilizing solution to two algebraic Riccati equation must be positive definite and the spectral radius of their product less than .gamma.$^{2}$. Some cases are derived by varying the design parameter for simulation on a digital computer and experimenting the H$_{\infty}$- controller on an analog computer. The design parameters of controller which satisfies the desired control specification is selected on the basis of the simulation result and experimenting. The reasonableness and validity of the simulation and the robustness of the controller is established.d.