• 제목/요약/키워드: dynamic state estimation

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퍼지모델을 이용한 유사성 기반의 동적 클러스터링 (Similarity-based Dynamic Clustering Using Radar Reflectivity Data)

  • 이한수;김수대;김용현;김성신
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.219-222
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    • 2011
  • 어떠한 객체의 움직임을 추적하거나 상태변화를 추정하기 위해서 사용하는 방법으로는 칼만필터, 파티클 필터, 동적 클러스터링 등이 있다. 이 중 동적클러스터링 기법은 여러 프레임에 걸쳐 클러스터를 추적하고 변화 경향을 분석하는데 유용한 방법이다. 본 논문에서는 유사성 기반의 동적 클러스터링 방법을 제안하고 시뮬레이션 하여 검증하였다. 제안한 동적 클러스터링 방법은 연속된 각 프레임에 대해 유사한 특성을 가지는 클러스터를 인접한 프레임에 걸쳐 동일한 클러스터로 판단하는 방법이다. 각 정지 프레임에서의 클러스터의 특성을 이용하여 프레임의 변화를 분석하고 유사성이 높은 클러스터들을 동일 클러스터로 지정하였다. 유사성 판단 방법은 Mamdani방식의 퍼지 모델을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 시간에 대해 연속성을 가진 레이더 반사도 데이터에 적용하였고 시간의 흐름에 따른 클러스터의 변화를 관측할 수 있었다.

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Multiple Behavior s Learning and Prediction in Unknown Environment

  • Song, Wei;Cho, Kyung-Eun;Um, Ky-Hyun
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.1820-1831
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    • 2010
  • When interacting with unknown environments, an autonomous agent needs to decide which action or action order can result in a good state and determine the transition probability based on the current state and the action taken. The traditional multiple sequential learning model requires predefined probability of the states' transition. This paper proposes a multiple sequential learning and prediction system with definition of autonomous states to enhance the automatic performance of existing AI algorithms. In sequence learning process, the sensed states are classified into several group by a set of proposed motivation filters to reduce the learning computation. In prediction process, the learning agent makes a decision based on the estimation of each state's cost to get a high payoff from the given environment. The proposed learning and prediction algorithms heightens the automatic planning of the autonomous agent for interacting with the dynamic unknown environment. This model was tested in a virtual library.

H filter design for offshore platforms via sampled-data measurements

  • Kazemy, Ali
    • Smart Structures and Systems
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    • 제21권2호
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    • pp.187-194
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    • 2018
  • This paper focuses on the $H_{\infty}$ filter design problem for offshore steel jacket platforms. Its objective is to design a full-order state observer for offshore platforms in presence of unknown disturbances. To make the method more practical, it is assumed that the measured variables are available at discrete-time instants with time-varying sampling time intervals. By modelling the sampling intervals as a bounded time-varying delay, the estimation error system is expressed as a time-delay system. As a result, the addressed problem can be transformed to the problem of stability of dynamic error between the system and the state estimator. Then, based on the Lyapunov-Krasovskii Functional (LKF), a stability criterion is obtained in the form of Linear Matrix Inequalities (LMIs). According to the stability criterion, a sufficient condition on designing the state estimator gain is obtained. In the end, the proposed method is applied to an offshore platform to show its effectiveness.

이득 보상에 의한 개선된 주파수 추정 알고리즘 (Advanced Frequency Estimation Technique using Gain Compensation)

  • 박철원
    • 전기학회논문지P
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    • 제59권2호
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    • pp.173-178
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    • 2010
  • Frequency is an important operating parameter of a power system. Due to the sudden change in generation and loads or faults in power system, the frequency is supposed to deviate from its nominal value. It is essential that the frequency of a power system be maintained very close to its nominal frequency. And monitoring and an accurate estimation of the power frequency by timing synchronized signal provided by FDR is essential to optimum operation and prevention for wide area blackout. As most conventional frequency estimation schemes are based on DFT filter, it has been pointed out that the gain error by change in magnitude could cause the defects when the power frequency is deviated from nominal value. In this paper, an advanced frequency estimation scheme using gain compensation for fault disturbance recorders (FDR) is presented. The proposed scheme can reduce the gain error caused when the power frequency is deviated from nominal value. Various simulation using both the data from EMTP package and user's defined arbitrary signals are performed to demonstrate the effectiveness of the proposed scheme. The simulation results show that the proposed scheme can provide better accuracy and higher robustness to harmonics and noise under both steady state tests and dynamic conditions.

신경망 기법을 이용한 스튜어트 플랫폼의 순기구학 추정 (The Estimation for the Forward Kinematic Solution of Stewart Platform Using the Neural Network)

  • 이형상;한명철;이민철
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권8호
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    • pp.186-192
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    • 1999
  • This paper introduces a study of a method for the forward kinematic analysis, which finds the 6 DOF motions and velocities from the given six cylinder lengths in the Stewart platform. From the viewpoints of kinematics, the solution for the inverse kinematic is easily found by using the vectors of the links which are composed of the joint coordinates in base and plate frames, to act contrary to the serial manipulator, but forward kinematic is difficult because of the nonlinearity and complexity of the Stewart platform dynamic equation with the multi-solutions. Hence we, first in this study, introduce the linear estimator using the Luenberger's observer, and the estimator using the nonlinear measured model for the forward kinematic solutions. But it is difficult to find the parameter of the design for the estimation gain or to select the estimation gain and the constant steady state error exists. So this study suggests the estimator with the estimation gain to be learned by the neural network with the structure of multi-perceptron and the learning method using back propagation and shows the estimation performance using the simulation.

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수정된 RLS 기반으로 관절 토크 센서를 이용한 로봇에 가해진 외부 힘 예측 및 펙인홀 작업 구현 (External Force Estimation by Modifying RLS using Joint Torque Sensor for Peg-in-Hole Assembly Operation)

  • 정유석;이철수
    • 로봇학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.55-62
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    • 2018
  • In this paper, a method for estimation of external force on an end-effector using joint torque sensor is proposed. The method is based on portion of measure torque caused by external force. Due to noise in the torque measurement data from the torque sensor, a recursive least-square estimation algorithm is used to ensure a smoother estimation of the external force data. However it is inevitable to create a delay for the sensor to detect the external force. In order to reduce the delay, modified recursive least-square is proposed. The performance of the proposed estimation method is evaluated in an experiment on a developed six-degree-of-freedom robot. By using NI DAQ device and Labview, the robot control, data acquisition and The experimental results output are processed in real time. By using proposed modified RLS, the delay to estimate the external force with the RLS is reduced by 54.9%. As an experimental result, the difference of the actual external force and the estimated external force is 4.11% with an included angle of $5.04^{\circ}$ while in dynamic state. This result shows that this method allows joint torque sensors to be used instead of commonly used external sensory system such as F/T sensors.

사용자의 잠재적 흥미를 인식하기 위한 주시 모방 모델 기반의 지능형 정보 시스템 (Gaze Mirroring-based Intelligent Information System for Making User's Latent Interest)

  • 박혜선;히라야마 다카쯔쿠;마쯔야마 다카시
    • 지능정보연구
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    • 제16권3호
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    • pp.37-54
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    • 2010
  • 정보의 수집, 기록, 처리, 저장을 하며 정보를 검색하고 제시해 주는 정보 시스템은 최근, 여러 방면에서 응용되어 인간의 여러 가지 활동을 지원하고 있다. 그런데, 현재의 정보 시스템은 일반적으로, 사용자의 명시적 제시에 대하여 시스템이 반응하고 정보를 제시하는 '반작용에 의한 소극적 모델(reactive model)'을 기반으로 하고 있다. 그러나 정보사회로 발전하기 위해서는 정보 시스템 자신이 자율적으로 인간의 행동이나 의도를 이해해, 거기에 기반을 두고 인간에게 지시나 정보 제공을 자발적으로 실시한다고 하는 '쌍방향의 동적 상호작용(mutual dynamic interaction)'이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 정보시스템과 사용자의 '시선' 정보 기반의 쌍방향의 동적 상호작용을 통하여, 사용자의 '흥미' 라고 하는 심리적 상태를 추정하여, 보다 적절하고 효과적인 정보를 제공할 수 있는 주시 모방 모델 기반의 지능형 정보 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 의인 에이전트(avatar)를 이용하여 사용자의 주시 행동을 모방하는 것에 의해, 사용자와의 '공동 주의'를 실시하는 주시 모방(Gaze-Mirroring)이라는 방법을 도입하여, 시스템이 사용자의 잠재적인 흥미를 추정하고 추정된 결과에 따라 적절한 정보를 제시한다. 이와 같은 사용자의 시선정보를 이용한 주시 모방 모델 기반의 지능형 정보 시스템은 시스템의 적극적인 상호작용을 통한 새로운 상호작용 방법의 개발이 될 뿐만아니라, 사용자의 주시 정보를 통하여, 사용자의 잠재적 흥미를 표출함으로써, 사용자의 의도를 이해해, 사용자가 원하는 정보를 제시해 줄 수 있다.

구조물의 동특성 추정방법에 관한 연구 (Identification of Structural Dynamic Systems)

  • 윤정방
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1989년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.66-70
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    • 1989
  • Methods for identification of modal properties of linear structures are presented. The extended Kalman filtering technique is empolyed. The state equation is formulated by two different ways, namely by the time domain and frequency domain approaches. Verifications are carried out by using simulated records of ground acceleration and structural response. Then the techniques are applied to the estimation of modal parameters of a scaled model for a 3-story building which is installed on a shaking table.

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입력이 미지인 동적시스템의 최적상태추정에 관한 연구 (A study on the optimal state estimation of a dynamic system with an unknown input)

  • 하주식;진강규
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제11권2호
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    • pp.61-70
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    • 1987
  • 미지의 조작량이나 매우 큰 외란이 입력으로 작용하고 있는 동력시스템의 정도 높은 상태를 추정하려면 상태추정에 앞서 시스템의 입력추정이 요구된다. 본 논문에서는 간략형 칼만필터 (SKF:Simplified Kalman Filter)를 이용하여 운동하고 있는 목표물의 상태추정을 행함과 동시에 기동탐지자 (Maneuvering Detector)와 입력추정자 (Input Estimator)에 의해 시스템의 입력을 추정하고 이것에 의하여 SKF의 추정치를 보정해줌으로써 입력이 미지인 동적 시스템의 상태추정에 있어서 추정정도를 개선하는 방법을 제안하며 디지탈계산기를 이용한 시뮤레이션을 통하여 본 방법의 유효성을 밝힌다.

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DiffServ 망에서 AF 서비스의 공평성 향상을 위한 제어 기법 (A Study on Control Scheme for Fairness Improvement of Assuared Forwarding Services in Differentiated Service Network)

  • 김변곤;정동수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.649-652
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    • 2015
  • 차등서비스 네트워크의 AF(Assured Forwarding) 서비스에서 TCP 트래픽을 위한 기존 marking policy 연구는 TCP 트래픽의 RTT(Round Trip Time), 목표 전송률(target rate) 영향 등에 대한 고려가 부족하였다. 본 논문에서는 TCP 트래픽의 RTT의 영향에 의한 낮은 공평성을 개선하기 위하여 평균 전송률 예측 기반에서 TCP flow의 상태 정보를 이용한 개선된 TSW3CDM_FS(Time Sliding Window Three Color Dynamic Marker) 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 목표 전송률에 비례한 대역분배를 하기위한 dynamic marking policy 알고리즘이다. 제안된 알고리즘의 성능평가를 위하여 네트워크 시뮬레이터(NS-2)를 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 제안한 TSW3CDM 알고리즘의 공평성이 기존의 TSW3CM 방식에 비해 향상된 결과를 보였다.

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