• 제목/요약/키워드: nonlinear algorithm

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인공위성 시스템을 위한 태양전지 전력조절기의 저항제어 (Resistive Current Mode Control for the Solar Array Regulator of SPACE Power System)

  • 배현수;양정환;이재호;조보형
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.535-542
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    • 2006
  • 저궤도 인공위성 전력계 시스템의 설계 및 해석을 위한 태양전지 전력조절기의 대신호 안정도해석을 수행한다. 태양전지 전력조절기에서 제어가능한 모든 방법에 따른 태양전지에서 바라본 태양전지 전력조절기의 부하특성을 분류하고, 상태공간해석을 이용하여 태양전지 시스템의 대신호적 안정도를 해석한다. 또한, 본 논문에서는 태양전지 전력조절기의 부하특성을 정전력부하에서 정저항부하로 변환하여 대신호적인 안정도를 확보하는 비선형변환을 제안한다. 제안된 변환기법을 통해 최대전력점 추적제어나 배터리 충전제어 및 전류분배제어가 가능한 병렬 모듈 태양전지 레귤레이터에 적합한 단일 전류 제어기를 구성한다. 제안된 대신호 해석과 저항제어를 검증하기위해, 200W급 태양전지와 100W급 태양전지 전력조절기 두 모듈을 병렬로 구성하여 실험하였다.

An Evaluation of Multiple-input Dual-output Run-to-Run Control Scheme for Semiconductor Manufacturing

  • Fan, Shu-Kai-S.;Lin, Yen
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제4권1호
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    • pp.54-67
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    • 2005
  • This paper provides an evaluation of an optimization-based, multiple-input double-output (MIDO) run-to-run (R2R) control scheme for general semiconductor manufacturing processes. The controller in this research, termed adaptive dual response optimizing controller (ADROC), can serve as a process optimizer as well as a recipe regulator between consecutive runs of wafer fabrication. In evaluation, it is assumed that the equipment model could be appropriately described by a pair of second-order polynomial functions in terms of a set of controllable variables. Of practical relevance is to consider a drifting effect in the equipment model since in common semiconductor practice the process tends to drift due to machine aging and tool wearing. We select a typical application of R2R control to chemical mechanical planarization (CMP) in semiconductor manufacturing in this evaluation, and there are five different CMP process scenarios demonstrated, including mean shift, variance increase, and IMA disturbances. For the controller, ADROC, an on-line estimation technique is implemented in a self-tuning (ST) control manner for the adaptation purpose. Subsequently, an ad hoc global optimization algorithm based on the dual response approach, arising from the response surface methodology (RSM) literature, is used to seek the optimum recipe within the acceptability region for the execution of next run. The main components of ADROC are described and its control performance is assessed. It reveals from the evaluation that ADROC can provide excellent control actions for the MIDO R2R situations even though the process exhibits complicated, nonlinear interaction effects between control variables, and the drifting disturbances.

Mountain Clustering 기반 퍼지 RBF 뉴럴네트워크의 동정 (Identification of Fuzzy-Radial Basis Function Neural Network Based on Mountain Clustering)

  • 최정내;오성권;김현기
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제1권3호
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    • pp.69-76
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Mountain clustering 알고리즘을 이용한 Fuzzy Radial Basis Function Neural Network(FRBFNN)의 규칙 수를 자동생성 방법을 제시한다. FRBFNN은 기존 RBFNN에서 가우시안이나 타원형 형태의 특정 RBF를 사용하는 구조와 달리 클러스터의 중심값과의 거리에 기반을 둔 멤버쉽함수를 사용하여 전반부의 공간 분할 및 활성화 레벨을 결정한다. 또한 분할된 로컬영역에서의 입출력 특성을 나타내는 퍼지규칙의 후반부로서 고차 다항식을 고려하였다. 본 논문에서는 데이터의 밀집도에 기반을 두어 클러스터링을 수행하는 Mountain clustering 알고리즘을 사용하여 적합한 퍼지 규칙(클러스터)의 수와 클러스터의 중심값을 자동적으로 생성하는 방법을 제안한다. Mountain clustering으로부터 구해진 클러스터의 중심은 멤버쉽 값을 결정하는데 사용되며, Weighted Least Square Estimator (WLSE) 알고리즘을 사용하여 후반부 다항식의 계수를 추정한다. 제안된 알고리즘은 비선형 함수 모델링에 적용하여 성능의 우수성과 알고리즘의 타당성을 보인다.

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실측선위의 정도개선과 항법계산의 전산화에 관한 연구 (A Sttudy on the Optimal estimation of the Fixed Position and Compterization of the Navigational Calculations)

  • 하주식;윤여정
    • 한국항해학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.1-45
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    • 1983
  • This paper concerns the applications of the Kalman filter to navigation and the develment of computer programs of the navigational calculations. Methods to apply the Kalman filter to celestial fix, fix by cross bearing and cocked hat are proposed, and numerical simulations under various noise conditiions are conducted. The accuracy of the optimal positions obtained by the Kalman filter is compared with that of the fixed positiions by radial error method. In the case of celestial fix, an algorithm to estimate the optimal positions by using the linear Kalman filter is presented. The optimal positions by the Kalman filter are compared with the running fixes and with the most probable positions obtained from a single line of position. It is confirmed that the resutls of the proposed method are more accurate than the others. In practical piloting, bearings are generally measured intermittently and the measurement process is nonlinear. It is, therefore, difficult for us to apply the Kalman filter to fix by cross bearing. In order to be used in such an unfavorable case, the extended Kalman filter is revised and the aplicability of the revised extended Kalman filter is checked by numerical simulation under various noise conditions. In a cocked hat, an inside or outside fix is dependent only upon azimuth spread, if the error of each line of position is assumed to be equal both in magnitude and sign. A new technique of selecting a ship's position between an inside fix and an outside fix in a cocked hat by using fix determinant derived from the equation of three lines of position is also presented. The relations among the optimal position by Kalman filter, incentre (or excentre) and random error centtre of the cocked hat are discussed theoretically and the accuracy of the optimal position is compared with that of the others by numerical simulation.

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2차 탄성해석법에 의한 강뼈대 구조물의 최적설계 (An Optimum Design of Steel Frames by Second Order Elastic Analysis)

  • 박문호;장준호;김기욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.123-133
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 다단계 동적계획법 및 축차무제약 최소화기법을 이용하여 강접 및 다양한 반강접 접합부 모델을 가진 뼈대 구조물의 최적화 알고리즘을 개발하는데 있다. Bowing effect를 고려한 비선형 보-기둥이론을 사용하였으며, 보-기둥의 접합부는 반강접접합부인 양면 복부앵글을 가진 접합부, 상 하플랜지 접합부, 양면복부앵글을 가진 상 하플랜지 접합부를 고려하여 연구를 수행하였으며, 각 접합부의 해석모델은 수정된 지수모델, 다항식 모델, 파워모델을 사용하였다. 최적화문제에 있어서 목적함수는 강재의 중량을 취하였으며, 설계변수는 부재의 단면치수를 선택하였다. 설계제약조건은 축력, 전단력 및 휨모멘트의 저항성과 사용성에 대해 수식화하였다. 본 연구에서 개발된 기하학적 비선형을 고려한 2차 탄성해석법을 이용하여 강접 및 다양한 모델을 가진 반강접 강뼈대 구조물의 종합적인 연속 최적설계 프로그램을 개발하였다.

비선형 hydromechanic 효과를 고려한 이산 균열망 모형에서의 유체흐름과 오염물질 이송에 관한 수치모의 실험 (Fluid Flow and Solute Transport in a Discrete Fracture Network Model with Nonlinear Hydromechanical Effect)

  • 정우창
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.347-360
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    • 1998
  • 균열 암반 매질에서의 지하수 흐름과 오염물질 이송에 대한 수치모의 실험이 hydromechanic 모형과 추계적 그리고 이산적 3차원 균열망 모형에 바탕을 둔 비정상상태 흐름 수치 모형을 이용하여 수행되었다. 오염물질 이송에 대한 수치모의 실험에서 random walk의 일종인 particle following 알고리즘이 사용되었다. 이 연구의 목적은 지하 깊은 곳에 위치한 Hot dry rock에서의 지열 개발을 위해 프랑스 Soultz sous Foret 지역에 설치된 두개의 깊은 착정인 GPK1과 GPK2 사이에서의 tracer test 반응을 1995년에 실행된 유체순환 현장 실험으로 부터 얻어진 자료를 이용하여 예측하는 것이다. 모의 실험 결과 비반응입자(nonreactive particles)에 대한 평균 이송시간은 두 착정 사이에서 약 5일이었다.

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적응필터를 이용한 적층 복합재료에서의 역산란 X-Ray 신호처리 및 복원 (Reconstruction and Deconvolution of X-Ray Backscatter Data Using Adaptive Filter)

  • 김노유
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.545-554
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    • 2000
  • 충격에 의해 복합 재료 내에 발생하는 층간 박리를 정량적으로 평가하기 위한 비파괴 방법중에서 Compton X-ray 역산란 기술은 초음파에 비해 비접촉식이며 박리 층간의 상호간섭이 없어 복합재료 판면의 박리 층의 위치와 크기를 검사하는데 효과적인 방법으로 사용되어 왔다. 그러나 X-ray역산란 기술에 있어서 복합재료의 박리 층과 같은 미세한 결함의 측정을 위해 측정 정도를 높이면 역산란 양의 감소로 인해 신호 대 잡음 비(SNR)가 급격히 감소하여 결함검출 가능성이 크게 저하된다. 본 논문에서는 복합재료의 특성을 고려한 X-ray 역산란 모델을 기초로 적응필터를 사용하여 결함신호를 비선형 감쇄, 빔 경화(X-ray hardening), 비균질 특성과 같은 잡음 신호로부터 분리, 추출하는 방법을 제시하였다. 이렇게 분리된 결함신호로부터 정량적인 결함(박리)의 위치와 크기를 수학적 산란 모델과의 비교를 통해 최소 자승법을 이용하여 결정하였다.

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심혈관계 질환 진단을 위한 복합 진단 지표와 출현 패턴 기반의 분류 기법 (Multi-parametric Diagnosis Indexes and Emerging Pattern based Classification Technique for Diagnosing Cardiovascular Disease)

  • 이헌규;노기용;류근호;정두영
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제16D권1호
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    • pp.11-26
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    • 2009
  • 심혈관계 질환의 진단 위해서 복합 진단 지표를 이용한 출현 패턴 기반의 분류 기법을 제안하였다. 복합 진단 지표 적용을 위해서 심박동변이도의 선형/비선형적 특징들을 세 가지 누운 자세에 대해 분석하였고 ST-segments로부터 4개의 진단 지표를 추출하였다. 이 논문에서는 질환진단을 위해서 필수 출현 패턴을 이용한 분류 모델을 제안하였다. 이 분류 기법은 환자 그룹의 질환 패턴들을 발견하며, 이러한 출현 패턴은 심혈관계 질환 환자들에서는 빈발하지만 정상인 그룹에서는 빈발하지 않는 패턴들이다. 제안된 분류 알고리즘의 평가를 위해서 120명의 협심증(AP: angina pectrois) 환자, 13명의 급성관상동맥증후군(ACS: acute coronary syndrome) 환자 그리고 128명의 정상인 데이터를 사용하였다. 실험 결과 복합 지표를 사용하였을 때, 세 그룹의 분류에 대한 정확도는 약 88.3%였다.

지수 사상을 이용한 비선형 열-탄소성 고체의 유한요소해석 : 모델과 시간적분법 (Finite Element Formulation for the Finite Strain Thermo-Elasto-Plastic Solid using Exponential Mapping Algorithm : Model and Time Integration Scheme)

  • 박재균
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.19-25
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    • 2004
  • 일반적으로 운동방정식을 풀기 위해 많이 이용되는 선형근사모델은 계산이 용이한 반면에 큰 변형상태에서는 그 오차가 커지는 단점이 있다. 따라서 엄밀한 구조물의 응답해석을 위해서는 물성과 기하에 대한 비선형성을 고려해야 한다. 또한, 강과 같이 연성이 큰 재료는 소성 변형을 일으키면서 소산되는 에너지의 대부분이 열로 변하게 되며, 이 열은 열역학 제1 법칙과 2 법칙에 따라 다른 부분으로 전달된다. 이렇게 전달된 열은 온도를 상승시켜 재료의 강도를 약화시키는 역할을 하며, 이것이 다시 구조물의 응답에 영향을 미친다. 본 논문에서는 지진 등의 큰 하중을 받거나 화재로 인한 열 하중을 받는 강구조물의 비선형 대 변형 현상을 적절히 해석할 수 있는 열-탄소성 물성모델을 제안하고 3차원 유한요소해석을 수행하려다.

Type-2 Fuzzy Logic Predictive Control of a Grid Connected Wind Power Systems with Integrated Active Power Filter Capabilities

  • Hamouda, Noureddine;Benalla, Hocine;Hemsas, Kameleddine;Babes, Badreddine;Petzoldt, Jurgen;Ellinger, Thomas;Hamouda, Cherif
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권6호
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    • pp.1587-1599
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    • 2017
  • This paper proposes a real-time implementation of an optimal operation of a double stage grid connected wind power system incorporating an active power filter (APF). The system is used to supply the nonlinear loads with harmonics and reactive power compensation. On the generator side, a new adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) based maximum power point tracking (MPPT) control is proposed to track the maximum wind power point regardless of wind speed fluctuations. Whereas on the grid side, a modified predictive current control (PCC) algorithm is used to control the APF, and allow to ensure both compensating harmonic currents and injecting the generated power into the grid. Also a type 2 fuzzy logic controller is used to control the DC-link capacitor in order to improve the dynamic response of the APF, and to ensure a well-smoothed DC-Link capacitor voltage. The gained benefits from these proposed control algorithms are the main contribution in this work. The proposed control scheme is implemented on a small-scale wind energy conversion system (WECS) controlled by a dSPACE 1104 card. Experimental results show that the proposed T2FLC maintains the DC-Link capacitor voltage within the limit for injecting the power into the grid. In addition, the PCC of the APF guarantees a flexible settlement of real power exchanges from the WECS to the grid with a high power factor operation.