• 제목/요약/키워드: observability matrix

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기관측성 판정기법에 의한 측정시스템의 신뢰도분석 (Reliability Analysis of Measurement System by Observability Identification technique)

  • 이응혁;곽노홍;문영현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 정기총회 및 창립40주년기념 학술대회 학회본부
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    • pp.125-128
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    • 1987
  • This paper deals with the topological observability analysis and the derivation of a reliability evaluation formula of a measurement system for state estimation. An analogy of the DC power flow method to the DC circuit analysis is introduced, and all the relationship between power flows and phase angles are replaced by the corresponding current-voltage relation. As a result, a set of topological measurement equation expressed in the form of the incidence matrix is derived for the topological analysis, and the observability test is carried out by examining the rank of the measurement matrix. The reliability evaluation formula was derived experimentally by testing the observability of sample systems of IEEE-14, IEEE-3.0, IEEE-57.

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병렬기구형 틸팅 테이블의 보정에 관한 연구 (Study on Calibration for Parallel-Typed Tilting Table)

  • 김태성;정진욱;김용희;박근우;이민기
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1512-1517
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    • 2003
  • This paper presents the calibration for the parallel typed tilting table. The calibration system needs only simple sensing device which is a digital indicator to measure the orientation of a table. The calibration algorithm is developed by a measurement operator. It eliminates the concern about the poor parameter observability due to a large number of parameters of parallel-mechanism. This paper uses the QR-decomposition to find the optimal calibration configurations maximizing the linear independence of rows of a observation matrix. The number of identifiable parameters is examined by the rank of the observation matrix, which represents the parameter observability. The method is applied to a Parallel-typed Tilting Table and all the necessary kinematic parameters are identifiable.

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전달정렬의 속도정합에 대한 지렛대 거리 오차의 가관측성 분석 (Observability Analysis of a Lever Arm Error for Velocity Matching in Transfer Alignment)

  • 양철관;심덕선
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권1호
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    • pp.276-284
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    • 2013
  • 본 논문에서는 관성항법시스템의 전달정렬시 속도정합 알고리듬에 대하여 지렛대 거리 오차의 가관측성 분석을 수행하였다. 이를 위해 지렛대 거리 오차를 포함한 칼만필터 상태 변수를 모델링하였고 측정 방정식을 구성하였다. 가관측성 분석 방법으로는 SOM을 이용하였고 다양한 항체의 운항 조건들에 대하여 가관측성 분석을 수행하였다. 기존의 지렛대 거리 오차를 포함한 가관측성 분석 기법들은 시뮬레이션을 통한 분석이 주를 이룬 반면에 본 논문에서는 상태 변수들이 완전 가관측하기 위한 항체의 운항 조건을 해석적으로 제시하였다. 그리고 시뮬레이션을 수행하여 분석 결과를 검증하였다.

스트랩다운 관성항법 시스템의 운항 중 정렬을 위한 궤적에 따른 가관측성 분석 (The Observability Analysis of SDINS on The Trajectory for The In-Flight Alignments)

  • 박준구;이장규;박찬국;정도형
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1002-1004
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    • 1996
  • In this paper, presented are the results of observability analysis for the vehicle maneuver during In-Flight Alignment of SDINS. The target system for observability analysis is 10th order one. Three trajectories for IFA are considered. To analyze the observability of the time varying system, correlation coefficient is used and to measure the degree of observability of the given system, simulation is carried out using covariance matrix. The results of simulation show that trajectories which are having continuous changes in attitude and acceleration of system is superior to straight trajectory in correcting navigation errors.

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시변 파라메터를 갖는 선형시스템의 균형화된 모델 간략화 (A Balanced Model Reduction for Linear Parameter Varying Systems)

  • 류석환
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.351-356
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    • 2002
  • This papaer deals with a model reduction problem for linear systems with time varying parameters. For this problem, a controllability Grammian and an observability Grammian are introduced and computed by solving linear matrix inequalities. Using the controllability/observability Grammian, a balanced state space realization for linear parameter varying systems is obtained. From the balanced state space realization, a reduced model can be obtained by truncating not only states but also time varying parameters and an upper bound of the model reduction error is derived as well.

Study on Optimal Calibration Configurations of a Parallel Type Machining Center Under a Single Planar Constraint

  • Lee, Min-Ki;Kim, Tae-Sung;Park, Kun-Woo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권12호
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    • pp.1886-1893
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    • 2003
  • This paper examines the parameter observability of a calibration system that consrains a mobile platform to a planar table to take the calibration data. To improve the parameter observability, we find the optimal configurations providing the calibration with maximum contribution. The QR-decomposition is used to compute the optimal configurations that maximize the linear independence of rows of an observation matrix. The calibration system is applied to the parallel type manipulator constructed for a machining center. The calibration results show that all the necessary kinematic parameters assigned in a Stewart-Gough platform are identifiable and convergent to desirable accuracy.

시간지연시스템의 균형화된 모델차수 축소 (A Balanced Model Reduction for Linear Delayed Systems)

  • 유석환
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권5호
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    • pp.326-332
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    • 2003
  • 본 연구에서는 상태변수에 시변 시간지연을 가진 선형시스템의 모델 차수축소를 취급한다. 이를 위하여 시간지연 시스템의 일반화 가제어성/가관측성 그래미안을 선형행렬 부등식의 해를 이용하여 정의하고 균형화된 상태공간 구현을 정의한다. 균형화된 상태공간 구현으로부터 상태변수론 절삭하여 차수축소된 시간지연 시스템을 구하고 모델 축소오차의 상한치를 제시한다. 수치예를 통하여 제시된 방법의 효용성을 입증한다.

Two-position alignment of strapdown inertia navigation system

  • Lee, Jang-Gyu;Kim, Jin-Won;Park, Heong-won;Park, Chan-Gook
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
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    • pp.665-671
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    • 1994
  • Some extended results in the study of two-position alignment for strapdown inertial navigation system are presented. In [1], an observability analysis for two-position alignment was done by analytic rank test of the stripped observability matrix and numerical calculation of the error covariance propagation using ten-state error model. In this paper, it is done by an analytic approach which utilizes the nonsingular condition of the determinant of simplified stripped observability matrix and by numerical calculation of the error covariance propagation accomplished in more cases than [1], and the twelve-state error model including vertical channel is used instead of ten-state error model. In addition, it is confirmed that this approach more clearly produces the same result as shown in the original work in terms of complete observability and there exist some better two-position configurations than [1] using the twelve-state error model.

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경사각을 갖는 관성항법시스템 초기 정밀정렬의 오차 분석 (Error Analysis of Initial Fine Alignment for Non-leveling INS)

  • 조성윤
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.595-602
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    • 2008
  • In this paper, performance of the initial alignment for INS whose attitude is not leveled is investigated. Observability of the initial alignment filter is analyzed and estimation errors of the estimated state variables are derived. First, the observability is analyzed using the rank test of observability matrix and the normalized error covariance of the Kalman filter based on the 10-state model. In result, it can be seen that the accelerometer biases on horizontal axes are unobservable. Second, the steady-state estimation errors of the state variables are derived using the observability equation. It is verified that the estimates of the state variables have errors due to the unobservable state variables and the non-leveling tilt angles of a vehicle containing the INS. Especially, this paper shows that the larger the tilt angles of the vehicle are, the larger the estimation errors corresponding to the sensor biases are. Finally, it is shown that the performance of the 8-state model excepting the accelerometer biases on horizontal axes is better than that of the 10-state model in the initial alignment by simulation.

비전센서와 INS 기반의 항법 시스템 구현 시 랜드마크 사용에 따른 가관측성 분석 (Observability Analysis of a Vision-INS Integrated Navigation System Using Landmark)

  • 원대희;천세범;성상경;조진수;이영재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.236-242
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    • 2010
  • 위성항법시스템과 INS가 결합된 항법 시스템은 가용 위성이 없는 경우 항법 정보를 제공하지 못하는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 비전센서를 결합한 항법 시스템이 대안으로 사용되지만, 일반적으로 특징점만 사용하여 항법을 수행하므로 가관측성이 부족한 문제점이 존재한다. 이때 사전에 위치가 알려져 있는 랜드마크를 추가적으로 사용하면 특징점만 이용하는 경우에 비해 가관측성을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 추가적인 랜드마크를 사용하는 경우에 대하여, TOM/SOM 분석과 고유치 분석을 통해 가관측성 향상 정도를 분석하였다. 시뮬레이션 결과 특징점만 사용하는 경우 항상 가관측성이 부족하나 랜드마크를 사용하는 경우 2번째 갱신과정 이후에는 완전 가관측한 특성을 보였다. 따라서 랜드마크를 사용하면 가관측성이 향상되므로 전체 시스템 성능을 향상시킬수 있다.