• 대한토목학회논문집
• /
• 제9권1호
• /
• pp.33-40
• /
• 1989

철근 콘크리트 뼈대구조는 설계변수가 많고, 목적함수의 제약조건이 복잡하여 주로 반복적인 재해석에 의하여 최적해에 접근하는 방법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 다단계분할(multilevel decomposition)에 의하여 최적화 문제를 형성하여 재해석과정을 줄이고 효과적으로 설계변수를 취할 수 있도록 하였다. 최적화의 단계는 첫째 단계에서 비선형거동에 의한 재분배모멘트의 설계공간을 계산하여 설계모멘트에 대한 제약조건식을 형성하고, 둘째 단계에서는 재분배 모멘트를 최적화하였으며, 셋째 단계에서는 설계단면을 최적화하였다. 이때 재분배 모멘트의 최적화에 따른 첫째 단계의 모멘트의 설계공간의 변화는 부재력 변화량 추정(force approximation technique)에 의하여 수정하도록 하며, 변수를 단계별로 줄여 수렴을 가속화시킬 수 있도록 하였다. 최적화 문제의 목적함수로는 경비함수를 취하였으며 영국 CP110의 한계상태설계법을 이용하여 부재의 응력제약조건식을 유도하고, 설계예를 통하여 본 연구의 타당성과 효율성을 구명하였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제11권2호
• /
• pp.132-139
• /
• 2011

The selective harmonic elimination pulse width modulation (SHEPWM) switching strategy has been applied to multilevel inverters to remove low harmonics. Naturally, the related equations do not have feasible solutions for some operating points associated with the modulation index (M). However, with these infeasible points, minimizing instead of eliminating harmonics is performed. Thus, harmful harmonics such as the $5^{th}$ harmonic still remains in the output waveform. Therefore, it is proposed in this paper to ignore solving the equation associated with the highest order harmonics. A reduction in the eliminated harmonics results in an increase in the degrees of freedom. As a result, the lower order harmonics are eliminated in more operating points. A 9-level inverter is chosen as a case study. The genetic algorithm (GA) for optimization purposes is used. Simulation results verify the proposed method.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제17권1호
• /
• pp.106-114
• /
• 2017

In this paper, the Selective Harmonic Mitigation-PWM (SHM-PWM) method is used in single-phase and three-phase Cascaded H-Bridge (CHB) inverters in order to fulfill different power quality standards such as EN 50160, CIGRE WG 36-05, IEC 61000-3-6 and IEC 61000-2-12. Non-equal DC link voltages are used to increase the degrees of freedom for the proposed SHM-PWM technique. In addition, it will be shown that the obtained solutions become continuous and without sudden changes. As a result, the look-up tables can be significantly reduced. The proposed three-phase modulation method can mitigate up to the 50th harmonic from the output voltage, while each switch has just one switching in a fundamental period. In other words, the switching frequency of the power switches are limited to 50 Hz, which is the lowest switching frequency that can be achieved in the multilevel converters, when the optimal selective harmonic mitigation method is employed. In single-phase mode, the proposed method can successfully mitigate harmonics up to the 50th, where the switching frequency is 150 Hz. Finally, the validity of the proposed method is verified by simulations and experiments on a 9-level CHB inverter.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제17권5호
• /
• pp.1186-1194
• /
• 2017

This paper proposes an improved low frequency Selective Harmonic Mitigation-PWM (SHM-PWM) technique. The proposed method mitigates the low order harmonics of the output voltage up to the $50^{th}$ harmonic well and satisfies the grid codes EN 50160 and CIGRE-WG 36-05. Using a modified criterion for the switching angles, the range of the modulation index for non-linear SHM equations is improved, without increasing the switching frequency of the CHB converter. Due to the low switching frequency of the CHB converter, mitigating the harmonics of the converter up to the $50^{th}$ order and finding a wider modulation index range, the size and cost of the passive filters can be significantly reduced with the proposed technique. Therefore, the proposed technique is more efficient than the conventional SHM-PWM. To verify the effectiveness of the proposed method, a 7-level Cascaded H-bridge (CHB) converter is utilized for the study. Simulation and experimental results confirm the validity of the above claims.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제12권12호
• /
• pp.5978-5999
• /
• 2018

Pedestrian detection is a challenging area in the intelligent vehicles domain. During the last years, many works have been proposed to efficiently detect motion in images. However, the problem becomes more complex when it comes to detecting moving areas while the vehicle is also moving. This paper presents a variational optical flow-based method for motion estimation in vehicular traffic scenarios. We introduce a framework for detecting motion areas with small and large displacements by computing optical flow using a multilevel architecture. The flow field is estimated at the shortest level and then successively computed until the largest level. We include a filtering parameter and a warping process using bicubic interpolation to combine the intermediate flow fields computed at each level during optimization to gain better performance. Furthermore, we find that by including a penalization function, our system is able to effectively reduce the presence of outliers and deal with all expected circumstances in real scenes. Experimental results are performed on various image sequences from Daimler Pedestrian Dataset that includes urban traffic scenarios. Our evaluation demonstrates that despite the complexity of the evaluated scenes, the motion areas with both moving and static camera can be effectively identified.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.663-671
• /
• 2005

Distributed operation of overall structural design process, by which product and process optimization are implemented, is presented in this paper. The database-interconnected multilevel hybrid method, in which the conventional design method and the optimal design approach are combined, is utilized there. The method selectively takes the accustomed procedure of the conventional method in the conceptional framework of the optimal design. Design conditions are divided into primary and secondary criteria This staged application of design conditions reduces the computational burden for large complex optimization problems. Two kinds of numeric and graphic processes, are simultaneously implemented on the basis of concurrent engineering concepts in the distributed environment of PC networks. Numerical computation on server and graphic works on independent client are communicated through message passing. Numerical design is based on the optimization methodology and the drawing process is carried out by AutoCAD using the AutoLISP programming language. The prototype design experimentation for some steel trusses shows the validity and usability of the method. This study has sufficient adaptability and expandability in methodology, in that it is based on general theory and industry standard systems.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제16권3호
• /
• pp.237-250
• /
• 2003

강바닥판교는 수 천개의 부재가 연결된 복잡한 구조물이기 때문에 설계와 해석이 난해하다는 단점을 가지고 있어 구조특성에 적합한 효율적인 최적화 알고리즘을 개발하는 것은 실용적인 최적화이론의 활용차원에서 매우 중요하다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 강바닥판교의 최적설RP를 효과적으로 수행하기 위한 개선된 다단계 최적설계 알고리즘을 제안하였다. 강바닥판교의 구조적인 특성을 반영하면서 전체 시스템을 주형과 강바닥판으로 나누기 위해 다단계 최적설계 방법 중에 하나인 등위법 (Coordination Method)을 사용하였고, 효율적인 최적설계를 위한 처짐제약조건 소거기법, 구조해석의 효율성을 높이기 위한 자동미분기법이 사용되었으며, 활하중에 의한 응력은 기존연구에서 제안된 응력재해석 기법을 사용하였다. 강바닥판은 폐단면리브의 형식과 같은 이산형 설계변수와 바닥판의 두께 가로보의 치수와 같은 연속형 설계변수가 혼합되어 있는 형태로 구성되어 있다. 이에 본 연구에서는 강 바닥판의 최적화를 위해 수정된 유전자 알고리즘을 사용하였다. 수치예제를 사용하여 제안된 알고리즘의 효율성과 수렴성을 입증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제16권1호통권68호
• /
• pp.123-134
• /
• 2004

본 연구에서는 효율적인 형상최적화를 위해 다단계 분할기법으로 트러스 구조물의 형상 최적화를 시도하였다. 1단계에서는 단면적을 설계변수로 하여 중량, 또는 체적을 목적함수로 하고 다하중 재하조건 하의 거동제약조건과 부가적인 제약조건을 고려하여 비선형 최적화 문제를 형성한다. 이 비선형 계획문제를 축차 선형계획 문제로 변환하여 개선된 허용방향법으로 최적화하였다. 이때 필요한 도함수는 다른 연구와 달리 효율적이라고 알려진 거동공간법으로 구하였고, 최적화 과정 중 이를 이용하여 부재력를 근사화 함으로써 계산의 효율성을 높였다. 2단계에서는 형상 설계변수만을 고려한 무제약 최적화 문제로 형성한 후 일방향 탐사기법을 적용하여 형상을 최적화하였다. 이와 같이 구성된 본 연구의 알고리즘을 몇 가지 트러스 구조물에 적용하여 본 알고리즘의 적용성과 효율성 및 타당성을 증명하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.113-124
• /
• 2008

본 연구는 제품(구조물)최적화와 프로세스 병렬화가 통시에 실행되는 통합구조설계운용 방법을 제시한다. 관행적 설계방법과 최적화설계방법의 장점들을 선택적으로 수용 보완하는 DB연동 혼성방법을 통해 설계조건을 단계적으로 적용함으로써 대형최적화문제의 계산적 부담 및 이질감을 최소화하였다. PC 네트워크상에서 공학설계를 구성하는 수치연산과 도면작성이 동시공학적 절차로 구현되고, 여기서 설계의 수치연산은 유한요소기반 최적화 방법에 기초하며, 그래픽작업은 AutoLISP 프로그래밍을 통하여 AutoCAD로 표현된다. 수치연산을 병행하는 서버 및 이산최적화를 지원하는 DB서버와 그래픽스테이션 간의 통신은 메시지패싱 방식으로 이루어진다. 표준최적화모델인 트러스구조에 대한 수치실험은 연구의 타당성과 유용성을 보여준다. 공학설계를 구성하는 주된 작업요소를 분산 병행 처리하는 된 연구는 일반적 방법론 및 산업표준환경 등에 기초한다는 점에서 충분한 적용성과 확장성을 갖는다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제38권2호
• /
• pp.149-162
• /
• 2013

Purpose: In image segmentation via thresholding, Otsu and Kapur methods have been widely used because of their effectiveness and robustness. However, computational complexity of these methods grows exponentially as the number of thresholds increases due to the exhaustive search characteristics. Methods: Particle swarm optimization (PSO) and genetic algorithms (GAs) can accelerate the computation. Both methods, however, also have some drawbacks including slow convergence and ease of being trapped in a local optimum instead of a global optimum. To overcome these difficulties, we proposed two new multi-level thresholding methods based on Bacteria Foraging PSO (BFPSO) and real-coded GA algorithms for fast segmentation. Results: The results from BFPSO and real-coded GA methods were compared with each other and also compared with the results obtained from the Otsu and Kapur methods. Conclusions: The proposed methods were computationally efficient and showed the excellent accuracy and stability. Results of the proposed methods were demonstrated using four real images.