• 제목/요약/키워드: nonlinear adjustment equation

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원격작업의 효율성 향상을 위한 단일 홀센서 비접촉식 전자 조이스틱 (Non-contact Electronic Joystick with a Hall Sensor for Effective Tele-operation)

  • 김홍철;강대훈;이장명
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.358-363
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    • 2006
  • This paper demonstrates a new non-contact electronic joystick using single hall sensor which detects a horizontal vector of the magnetic field. Furthermore, in this paper, it is mathematically modeled that nonlinear characteristics between the output of hall sensor and the movement of joystick bar. The dynamic horizontal vector of magnetic flux is detected by the hall sensor while a permanent magnet is rotated with the joystick bar, which has two dimension detecting area. Using the nonlinear adjustment equations, the output signals of hall sensor have been linearized to give higher accuracy in the two dimension movement. Finally, through the real experiments, it is showed that the single hall sensor structure mechanism is superior to the dual sensor structure in sensing the two-dimensional motion without offset.

유전알고리즘을 이용한 연속시스템의 온라인 퍼래미터 추정 (On-line parameter estimation of continuous-time systems using a genetic algorithm)

  • 이현식;진강규
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.76-81
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    • 1998
  • This paper presents an on-line scheme for parameter estimation of continuous-time systems, based on the model adjustment technique and the genetic algorithm technique. To deal with the initialisation and unmeasurable signal problems in on-line parameter estimation of continuous-time systems, a discrete-time model is obtained for the linear differential equation model and approximations of unmeasurable states with the observable output and its time-delayed values are obtained for the nonlinear state space model. Noisy observations may affect these approximation processes and degrade the estimation performance. A digital prefilter is therefore incorporated to avoid direct approximations of system derivatives from possible noisy observations. The parameters of both the model and the designed filter are adjusted on-line by a genetic algorithm, A set of simulation works for linear and nonlinear systems is carried out to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

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태양광 컨버터 시스템의 과도응답 개선을 위한 비선형 적응제어 및 안정성 해석 (Nonlinear Adaptive Control and Stability Analysis for Improving Transient Response of Photovoltaic Converter Systems)

  • 조현철;유수복;이권순
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.1175-1183
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    • 2009
  • In photovoltaic(PV) generator systems, DC-DC converters are significantly considered for control system performance in power quality point of view. This paper presents a novel adaptive control method for DC-DC converters applied in PV generator systems. First, we derive a state-space average model of the converter system and then propose a reset control methodology to enhance transient response performance for time-varying PV systems. For estimating parameters of a reset control, a gradient descent optimization is utilized and an adjustment rule of them are derived respectively. An objective of the optimization is that characteristic equation of an augmented system model which is formed with an converter system model and an reset control is to trace a predefined polynomial given as a reference characteristic model. Next, we accomplish stability analysis by means of a well-known Lyapunov theory for nonlinear converter systems including time-varying voltage excitation from a PV generator. Numerical simulation demonstrates reliability of our control methodology and its superiority by comparison to a traditional control strategy.

시스템다이내믹스를 활용한 중환자실 환자의 비계획적 자가 발관 모델 (Model for Unplanned Self Extubation of ICU Patients Using System Dynamics Approach)

  • 송유길;윤은경
    • 대한간호학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.280-292
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    • 2015
  • Purpose: In this study a system dynamics methodology was used to identify correlation and nonlinear feedback structure among factors affecting unplanned extubation (UE) of ICU patients and to construct and verify a simulation model. Methods: Factors affecting UE were identified through a theoretical background established by reviewing literature and preceding studies and referencing various statistical data. Related variables were decided through verification of content validity by an expert group. A causal loop diagram (CLD) was made based on the variables. Stock & Flow modeling using Vensim PLE Plus Version 6.0b was performed to establish a model for UE. Results: Based on the literature review and expert verification, 18 variables associated with UE were identified and CLD was prepared. From the prepared CLD, a model was developed by converting to the Stock & Flow Diagram. Results of the simulation showed that patient stress, patient in an agitated state, restraint application, patient movability, and individual intensive nursing were variables giving the greatest effect to UE probability. To verify agreement of the UE model with real situations, simulation with 5 cases was performed. Equation check and sensitivity analysis on TIME STEP were executed to validate model integrity. Conclusion: Results show that identification of a proper model enables prediction of UE probability. This prediction allows for adjustment of related factors, and provides basic data do develop nursing interventions to decrease UE.

LQ 제어와 근의 이동범위를 이용한 조단 블록을 갖는 중근을 두 실근으로 이동시키는 극배치 방법 (Pole Placement Method to Move a Equal Poles with Jordan Block to Two Real Poles Using LQ Control and Pole's Moving-Range)

  • 박민호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.608-616
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    • 2018
  • 일반적으로 비선형 시스템은 1차와 2차 시스템의 곱의 형태로 선형화되며, 시스템의 근은 1차 시스템의 근과 2차 시스템의 중근, 서로 다른 두 실근, 복소근으로 구성된다. 그리고 LQ(Linear Quadratic) 제어는 성능지수함수를 최소화하는 제어법칙을 설계하는 방법으로 시스템의 안정성을 보장하는 장점과 가중행렬 조정으로 시스템의 근의 위치를 조정하는 극배치 기능이 있다. 가중행렬에 의해 LQ 제어는 시스템의 근의 위치를 임의로 이동시킬 수 있지만 시행착오 방법으로 가중행렬을 설정하는 어려움이 있다. 이것은 해밀토니안(Hamiltonian) 시스템의 특성방정식을 이용하여 해결 할 수 있다. 또한 제어가중행렬이 상수의 대칭행렬이면 제어법칙을 반복적으로 적용하여 시스템의 여러 근을 원하는 폐루프 근으로 이동시킬 수 있다. 이 논문은 해밀토니안 시스템의 특성방정식을 이용하여 조단 블록을 갖는 시스템의 중근을 두 실근으로 이동시키는 상태가중행렬과 제어법칙을 계산하는 방법을 제시한다. 삼각함수로 표현된 상태가중행렬로 해밀토니안 시스템의 특성방정식을 구한다. 그리고 이동된 두 실근이 특성방정식의 근이라는 조건에서 중근과 상태가중행렬의 관계식(${\rho},\;{\theta}$)을 유도한다. 상태가중행렬이 양의 반한정행렬이 될 조건에서 중근의 이동범위를 구한다. 그리하여 이동범위에서 선택한 두 실근을 관계식에 대입하여 상태가중행렬과 제어법칙을 계산한다. 제안한 방법을 간단한 3차 시스템의 예제에 적용해본다.

VLBI 안테나와 모바일폰 카메라를 활용한 근접수치사진측량의 캘리브레이션 초기값 결정에 따른 3차원 정확도 분석 (Analysis of 3D Accuracy According to Determination of Calibration Initial Value in Close-Range Digital Photogrammetry Using VLBI Antenna and Mobile Phone Camera)

  • 김혁길;윤홍식;조재명
    • 한국측량학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.31-43
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    • 2015
  • 본 논문에서는 세종시 우주측지관측센터에 위치한 VLBI 안테나를 대상으로 모바일폰 카메라의 캘리브레이션을 수행하고, 촬영된 스테레오 영상으로부터 3차원 위치좌표를 산출하였다. 모바일폰에 탑재된 카메라의 캘리브레이션을 위한 초기값으로 DLT방법과 상용 수치사진측량시스템인 PhotoModeler $Scanner^{(R)}$ ver. 6.0을 활용하였다. DLT와 PhotoModeler방법으로 산출한 표정결과를 초기값으로 사용하여 광속조정을 통해 카메라 내 외부 표정요소를 계산하고, 두 결과의 정확도를 비교하였다. 두 가지 방법으로 산출한 표정결과는 상당한 편차가 발생하지만, 비선형의 공선조건식을 이용한 광속조정계산으로 두 가지 방법의 최종 표정결과가 거의 일치함을 알 수 있었다. 또한, 두 가지 방법으로 결정된 카메라 내 외부 표정요소들을 이용하여 VLBI 안테나 특징점에 대한 3차원 좌표를 계산하고 토탈스테이션을 통해 측정된 기준좌표들과 비교하였다. 그 결과, 두 가지 방법 모두 표준편차가 $X=0.004{\pm}0.010m$, $Y=0.001{\pm}0.015m$, $Z=0.009{\pm}0.017m$로서, cm급의 높은 정확도를 나타내었다. 이러한 결과를 통해 정밀 사진측량의 목적이 아닌 허용오차의 범위가 상대적으로 큰 다양한 사진측량 분야에 모바일폰 카메라를 활용할 수 있을 것이라 판단된다.