• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.984-990
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• 2002

We propose a new type of nonlinear fixed interval smoother to which an existing nonlinear smoother is modified. The nonlinear smoother is derived from two-filter formulas. For the backward filter. the propagation and the update equation of error states are derived. In particular, the modified update equation of the backward filter uses the estimated error terms from the forward filter. Data fusion algorithm, which combines the forward filter result and the backward filter result, is altered into the compatible form with the new type of the backward filter. The proposed algorithm is more efficient than the existing one because propagation in backward filter is very simple from the implementation point of view. We apply the proposed nonlinear smoothing algorithm to off-line navigation system and show the proposed algorithm estimates position, and altitude fairly well through the computer simulation.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.807-810
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• 2015

In this paper, a finite impulse response(FIR) fixed-lag smoother is proposed for discrete-time nonlinear systems. If the actual state trajectory is sufficiently close to the nominal state trajectory, the nonlinear system model can be divided into two parts: The error-state model and the nominal model. The error state can be estimated by adapting the optimal time-varying FIR smoother to the error-state model, and the nominal state can be obtained directly from the nominal trajectory model. Moreover, in order to obtain more robust estimates, the linearization errors are considered as a linear function of the estimation errors. Since the proposed estimator has an FIR structure, the proposed smoother can be expected to have better estimation performance than the IIR-structured estimators in terms of robustness and fast convergence. Additionally the proposed method can give a more general solution than the optimal FIR filtering approach, since the optimal FIR smoother is reduced to the optimal FIR filter by setting the fixed-lag size as zero. To illustrate the performance of the proposed method, simulation results are presented by comparing the method with an optimal FIR filtering approach and linearized Kalman filter.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.95-97
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• 2007

In this paper, we propose the optimal lag size which is optimize the performance of the fixed-lag minimum variance FIR smoother. Since the performance of estimation is represented with two Riccati equation and the nonlinear equation of lag size, it is difficult to obtain the optimal lag size. Therefore, we consider the optimal lag size for the scalar system and the numerical example is provided to demonstrate the proposed algorithm.

• 대한조선학회지
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• 제24권2호
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• pp.47-54
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• 1987

Linear and nonlinear hydrodynamic force, which acts on submerged circular and eilliptic cylinders in oscillations as well as in advancing motion, are investigated as an initial-boundary value problem using a numerical method, which makes use of the source distribution on the body surface and the spectral method for treating the free surface waves. In the numerical code developed here, the boundary condition at the body surface is linearized. Using the numerical code so attained, nonlinear effects for different forward speeds and of the large-amplitude motion are computed. One of the major findings is that, when the forward speed is large, the added mass has its minimum and the damping force change rapidly around the frequency corresponding to the speed-frequency parameter, $\tau$=0.25, Compared to the result of Grue's [10], who used linear theory to get abrupt changes in values of the added mass and the damping force at the frequency corresponding to $\tau$=0.25, the present study, which takes nonlinear effects into account, shows much smoother variations near the frequency.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.30-38
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• 2001

조류를 고려한 조종운동방정식을 정립한 후 선박의 운동변수 뿐만 아니라 외력 및 조류의 방향과 속도도 상태변수로 설정하여 비선형 상태방정식과 측정방정식을 표현하였다. 여기서 외력은 3차의 Gauss-Markov 프로세스로 표시하고, 조류의 방향과 속도는 일정하다고 가정하였다. 상태 추정을 위하여 확장 Kalman-Bucy 필터와 고정간격 스무더를 이용하였다. 기존의 Hwang은 실선 시운전 계측값을 이용하여 동유체력미계수 및 조류의 영향을 동시에 확장 Kalman 필터를 이용하여 추정하였으므로 매개변수의 개수가 상당히 많아지는 반면 모델링 전 추정기법을 사용하면 각각의 동유체력미계수를 추정하는 대신에 3방향의 외력과 조류 변수만을 추정한다. 측정잡음이 포함된 시뮬레이션 측정값을 적용하여 조류 변수를 추정하는 경우 실제값이 잘 추정되는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제31권2호
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• pp.182-188
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• 2004

얼굴 구성 요소 각각에 대한 파라미터로부터 특정한 포즈나 표정을 갖는 얼굴 이미지를 합성하는 방법을 제안한다 이러한 파라미터화는 얼굴 이미지의 표현과 저장, 전송을 효과적으로 수행할 수 있도록 한다. 그러나 얼굴 이미지의 변화는 고차원의 이미지 공간에서 복잡한 비선형 매니폴드를 구성하기 때문에 파라미터화 하는 것이 쉽지 않다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 얼굴 이미지에 대한 표현방법으로 LLE (Locally Linear Embedding) 알고리즘을 사용한다. LLE 알고리즘은 얼굴 이미지들 사이의 관계를 유지하면서 저차원의 특징 공간으로 투사된 매니폴드를 더욱 부드럽고 연속적으로 만들어준다. 그 다음, 특징공간에서 특정한 포즈나 표정 파라미터에 해당하는 포인트를 추정하기 위해 snake 모델을 적용한다. 마지막으로, 추정된 특징 값의 주변에 있는 여러 장의 얼굴 이미지들의 가중치 평균을 구해 합성된 결과이미지를 만든다 실험결과를 통해 제안된 방법을 이용하면 겹침 현상이 적고 포즈나 표정에 대한 파라미터의 변화와 일치하는 이미지를 합성한다는 것을 보인다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.135-147
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• 2005

As automobile technology advances, a smoother ride with less noise is desired. In order to achieve these purposes, a study on the vibration and noise produced by a moving automobile was carried out and a model for tire vibration characteristics which influence the ride performance was developed. The model was verified through simulations and experiments. The developed model was then applied to a half car model and automobile vibrations were analyzed. The effects of tire design parameters on the automobile vibration energy were investigated. The results from laboratory and field tests confirm the validity of the analytical model. The 17-DOF half-car model was built to analyze automobile vibration. The characteristics of the nonlinear model for a shock absorber were applied to this model. The results from the present 17-DOF half car model incorporating the analytical tire model with tire design parameters, were compared with the 5-DOF half car model where the tire was modeled with linear springs. The results of the 17-DOF model are close to the experimental results. Using the 17-DOF model, the influence of tire design parameter were considered. According to the analysis results, the vibrations at seat/body/wheel were predicted by simulation and experiment.

• 한국CDE학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.18-24
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• 2009

This paper proposes an analytical method of evaluating the maximum error by modeling the exact tool path for the tool traverse singular region in five-axis machining. It is known that the NC data from the inverse kinematics transformation of 5-axis machining can generate singular positions where incoherent movements of the rotary axes can appear. These lead to unexpected errors and abrupt operations, resulting in scoring on the machined surface. To resolve this problem, previous methods have calculated several tool positions during a singular operation, using inverse kinematics equations to predict tool trajectory and approximate the maximum error. This type of numerical approach, configuring the tool trajectory, requires much computation time to obtain a sufficient number of tool positions in a region. We have derived an analytical equation for the tool trajectory in a singular area by modeling the tool operation into a linear and a nonlinear part that is a general form of the tool trajectory in the singular area and that is suitable for all types of five-axis machine tools. In addition, we have evaluated the maximum tool-path error exactly, using our analytical model. Our algorithm can be used to modify NC data, making the operation smoother and bringing any errors to within tolerance.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권1호
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• pp.75-88
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• 2009

이 연구의 목적은 선형화 과정이 필요 없는 Unscented 변환(Unscented Transformation)을 사용한 후처리 배치 알고리즘을 소개하고, 기존 최소자승법을 이용한 후처리 배치 필터와 반복 UKF 스무더(Iterative Unscented Kalman Filter Smoother)들과 비교하여 추정 방법 간의 성능비교와 장단점을 분석하는 것이다. 연구에 사용된 위성 궤도 결정시스템의 동역학 방정식은 지구의 비대칭 중력장의 영향, 대기항력, 태양복사압 및 달과 태양의 중력으로 구성되었다. 관측 데이터로는 지상국으로부터 측정한 위성의 거리, 방위각과 고도각이 사용되었다. 특히, 비선형성의 영향에 대한 추정 방법 간의 성능과 장단점의 비교를 위해 위성의 포기 궤도오차별, 관측데이터의 관측 잡음의 크기별 테스트를 수행하였다. 이 연구를 통해 소개된, 선형화 과정이 필요 없는 Unscented 변환 기반의 후처리 배치 필터는, 비선형성의 특징이 증대된 상황에서 기존의 후처리 배치 알고리즘들에 비해 초기 궤도오차별, 관측데이터 잡음의 크기별 테스트 시 평균적으로 각각 약 5%와 12%정도의 정밀도 향상결과를 보였다. 또한, 기존 최소자승법을 이용한 후처리 배치필터가 발산한 상황에서도, 수렴성을 확보하는 안정적인 결과를 얻을 수 있었다. 그러므로 Unscented 변환 기반의 후처리 배치필터가 인공위성 궤도 결정 시스템에 효율적으로 사용할 수 있음을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.131-142
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• 1994

본 논문에서는 스칼라 인수 ${\alpha}1,\;{\alpha}2$를 매개변수화하여 갱신항을 첨가한 비선형 적응 알고리즘의 특성을 분석한다. 수렴 특성의 해석에서 평균 필터계수 벡터에 대하여 전이행열의 고유치가 기술된다. 그 알고리즘이 안정하기 위한 범위도 증명된다. 본 알고리즘의 시정수도 유도되고, sign 알고리즘, 기존의 LSM 알고리즘, LFG 알고리즘의 계산량도 비교해 본다. 평균자승의 수렴특성을 해석하고 평균자승 순환식과 초과 평균자승 오차(excess mean square error) 표현식을 유도하고 본 알고리즘이 안정하기 위한 조건도 정한다. 컴퓨터 모의실험(simulation)에서 채널 등화기를 이용하여 QFG 알고리즘의 성능 특성을 보여준다. QFG 알고리즘이 부드러운(smooth) 수렴특성을 가지기 때문에 버스트 오차(error bursting)가 문제가 되는 경우에 유용하다.