• 제목/요약/키워드: polynomial interpolation

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이족보형로봇의 전체 보행구간에서의 균형점 궤적 생성에 관한 연구 (A study on the ZMP Trajectory generation in multi step walking of IWR-III Biped Walking Robot)

  • 구자혁;최영하;최상호;김진걸
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.546-548
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    • 1998
  • This paper deals with ZMP trajectory generation in multi step walking of IWR-III(Inha Walking Robot) Biped Walking Robot. Biped walking is realized by combining 6-types of pre-defined steps and the actual ZMP can be used as a stability index of a robot. For the good tracking of actual ZMP, desired ZMP trajectory is generated during the whole walking time not for each step. Trajectory generation is performed considering velocities and accelerations of given via points using 5-th order polynomial interpolation method. As a result, balancing joints have a more smooth and continuous motion and actual ZMP has a better tracking ability. Numerical simulator is done by MATLAB to guarantee the walking of a robot satisfying the ZMP stability.

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다중조류계산을 이용한 전압붕괴 임계점의 On-Line 계산 (On-Line Calculation of the Critical Point of Voltage Collapse Based on Multiple Load Flow Solutions)

  • 남해곤;김동준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.134-136
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    • 1993
  • This paper presents a novel and efficient method to calculate the critical point of voltage collapse. Conjugate gradient and modified Newton-Raphson methods are employed to calculate two pairs of multiple load flow solutions for two operating conditions, i.e., both +mode and -mode voltages for two loading conditions respectively. Then these four voltage magnitude-load data sets of the bus which is most susceptible to voltage collapse, are fitted to third order polynomial using Lagrangian interpolation in order to represent approximate nose curve (P-V curve). This nose curve locates first estimate of the critical point of voltage collapse. The procedure described above is repeated near the critical point and the new estimate will be very close to the critical point. The proposed method is tested for the eleven bus Klos-Kerner system, with good accuracy and fast computation time.

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Design and Implementation of Low-Cost Articulate Manipulator for Academic Applications

  • Muhammad Asim Ali;Farhan Ali Shah
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제24권1호
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    • pp.17-22
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    • 2024
  • The objective of this work is to design a low cost yet fully functional 4-DOF articulate manipulator for educational applications. The design is based on general purpose, programmable smart servo motors namely the Dynamixel Ax-12. The mechanism for motion was developed by formulating the equations of kinematics and subsequent solutions for joint space variables. The trajectory of end-effector in joint variable space was determined by interpolation of a 3rd order polynomial. The solutions were verified through computer simulations and ultimately implemented on the hardware. Owing to the feedback from the built-in sensors, it is possible to correct the positioning error due to loading effects. The proposed solution offers an efficient and cost-effective platform to study the trajectory planning as well as dynamics of the manipulator.

Research of Non-integeral Spatial Interpolation for Precise Identifying Soybean Location under Plastic Mulching

  • Cho, Yongjin;Yun, Yeji;Lee, Kyou-seung;Oh, Jong-woo;Lee, DongHoon
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.156-156
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    • 2017
  • Most crop damages have been occurred by vermin(e.g., wild birds and herbivores) during the period between seeding and the cotyledon level. In this study, to minimize the damage by vermin and acquire the benefits such as protection against weeds and maintenance of water content in soil, immediately vinyl mulching after seeding was devised. Vinyl mulching has been generally covered with black color vinyl, that crop seeding locations cannot be detected by visible light range. Before punching vinyl, non-contact and non-destructive methods that can continuously determine the locations are necessary. In this study, a crop position detection method was studied that uses infrared thermal image sensor to determine the cotyledon position under vinyl mulch. The moving system for acquiring image arrays has been developed for continuously detecting crop locations under plastic mulching on the field. A sliding mechanical device was developed to move the sensor, which were arranged in the form of a linear array, perpendicular to the array using a micro-controller integrated with a stepping motor. The experiments were conducted while moving 4.00 cm/s speed of the IR sensor by the rotational speed of the stepping motor based on a digital pulse width modulation signal from the micro-controller. The acquired images were calibrated with the spatial image correlation. The collected data were processed using moving averaging on interpolation to determine the frame where the variance was the smallest in resolution units of 1.02 cm. For this study, the spline method was relatively faster than the other polynomial interpolation methods, because it has a lower maximum order of formulation when using a system such as the tridiagonal linear equation system which provided the capability of real-time processing. The temperature distribution corresponding to the distance between the crops was 10 cm, and the more clearly the leaf pattern of the crop was visually confirmed. The frequency difference was decreased, as the number of overlapped pixels was increased. Also the wave pattern of points where the crops were recognized were reduced.

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한정된 계측 변위를 이용한 구조물 변형 형상 추정 (Estimation of Structural Deformed Shapes Using Limited Number of Displacement Measurements)

  • 최준호;김승준;한승룡;강영종
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.1295-1302
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    • 2013
  • 구조물의 변형 형상은 구조해석을 위한 중요한 정보이다. 구조물 모니터링 시스템에서도 충분한 변위 계측점이 확보되어 명확하고 합리적인 구조물의 변형 형상이 도출된다면 이를 이용한 구조해석이 가능 할 것이다. 하지만 실제 구조물에서는 한정된 비용으로 인해 충분한 변위 계측점이 확보되지 못하기 때문에 합리적인 구조물 변형 형상의 도출이 어렵다. 본 연구에서는 경제적이고 합리적인 구조물 변형 형상 추정을 위해 최소의 변위 계측 데이터를 이용한 효과적인 구조물의 거동 형상 추정기법인 SFSM-LS알고리즘을 개발하였다. 본 기법은 구조물의 변형 형상을 추정하기 위해 계측 대상 구조물의 사전 유한요소해석을 통해 여러 구조 거동 형상을 기본 구조형상함수로 정의하고, 이들 함수를 추정 변위의 오차를 최소화 시키는 각 함수의 가중치로써 중첩한다. 2경간 연속교 모델의 수치해석을 통해 개발된 알고리즘을 검증하고 매개변수 연구를 수행하였다. 개발된 알고리즘의 매개 변수인 구조형상함수, 변위 계측 위치, 변위 계측 개소에 대한 형상 추정 결과의 특성을 분석하고 Polynomial, Lagrange, Spline 보간법과 형상 추정 정밀도를 비교하여 개발된 기법의 적용성을 검증하였다. 이를 통해 적은 개소의 변위 데이터로 정밀한 형상을 추정하는 결과를 도출하여 제안된 기법의 우월성을 입증하였다.

연판정 Reed-Solomon 리스트 디코딩의 Factorization을 위한 효율적인 VLSI 구조 (Efficient VLSI Architecture for Factorization in Soft-Decision Reed-Solomon List Decoding)

  • 이성만;박태근
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권11호
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    • pp.54-64
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    • 2010
  • Reed-Solomon(RS) 코드는 강력한 에러 정정 능력으로 널리 사용된다. 최근 Sudan에 의해 Reed-Solomon 코드의 리스트 디코딩 알고리즘이 정립되었다. 리스트 디코더는 일반적인 디코더보다 더 큰 디코딩 반경을 가지며 하나 이상의 코드를 찾아낸다. 리스트 디코더는 복잡도와 latency가 매우 큰 Interpolation 과 Factorization 단계를 포함하므로 효율적인 하드웨어 설계가 필요하다. Factorization 은 latency가 매 단계마다 변하는 특성을 가져 복잡도가 높으며, 하드웨어 효율 저하의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 하드웨어의 재사용을 높인 구조와 알고리즘의 효율적인 처리 스케쥴을 제안한다. 제안한 구조는 각 단계를 작은 단위의 R-MAC 유닛으로 나누어 매 단계마다 하드웨어를 재구성하여 처리함으로서 높은 하드웨어 효율과 효율적인 메모리 구조를 통해 복잡도가 낮은 순차처리를 적용하면서도 높은 처리량을 보이며, 여러 가지 어플리케이션에 적용가능하다. 제안한 구조는 동부 아남 $0.18{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과 최대 동작 주파수는 330MHz이다.

조화 분석을 이용한 식생지수 보정 기법에 관한 연구 (NDVI Noise Interpolation Using Harmonic Analysis)

  • 박수재;한경수;피경진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.403-410
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    • 2010
  • NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)는 기후 변화 모니터링과 식생 변화 탐지 모니터링을 위한 주요한 지표이며 주로 단일 기간 합성 자료 형태로 널리 활용되고 있다. 원격탐사 된 식생지수 자료는 전처리 과정을 거치게 되지만 제거되지 못한 cloud pixel, 대기 효과, 지면의 상태 등으로 인하여 NDVI 값이 저평가(low peak)되는 noise가 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 국내 외 연구가 활발히 진행되고 있으며 최근 높은 값(high peak)을 추적하는 방법인 다중 다항 회귀식을 이용하여 noise를 보정하는 방법이 개발되었으나 부분적으로 참값보다 과대 평가되는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 과대 평가되는 문제점을 해결하고자 조화 분석을 이용하여 low peak 탐지 후 보간하는 종합적인 기법을 개발하였다. 이를 검증하기 위해 SPOT/VGT NDVI 10-day MVC 자료를 이용하여 다중 다항 회귀식을 이용한 방법과의 비교 분석을 수행한 결과 전반적인 식생 지수의 시계열 특성이 잘 나타났고 NDVI 실제 값(raw value)을 보다 현실적으로 재생산하여 조화 분석을 이용한 방법이 더 우수한 것으로 판단된다.

강우-유출 모형 적용을 위한 강우 내삽법 비교 및 2단계 일강우 내삽법의 개발 (Comparison of Daily Rainfall Interpolation Techniques and Development of Two Step Technique for Rainfall-Runoff Modeling)

  • 황연상;정영훈;임광섭;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권12호
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    • pp.1083-1091
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    • 2010
  • 분포형 수문 모형의 일강우 입력 자료는 불가피하게 불규칙하고 밀도가 낮은 관측망에서 기록된 값을 내삽해 사용하게 되나, 흔히 사용되는 대부분의 내삽법들은 실제 일강우의 다양한 공간적 분포를 잘 재현하지 못하는 문제가 있다. 본 연구에서는 널리 사용되는 다섯 가지의 강우 내삽 방법을 두개의 유역에 사용하여 비교하고 실제 공간적 분포를 보다 잘 나타낼 수 있는 2단계 내삽법을 제안하였다. 비교에 사용된 내삽법은 (1) 역가중치 방법(IDW), (2) 다중회귀분석 (MLR), (3) 월강우를 이용한 다중회귀분석법(CMLR), (4) 국지가중치 다중회귀분석(LWP) 등이다. 보다 향상된 내삽을 위한 2단계 내삽법은 먼저 로지스틱 회귀분석으로 강우-비강우 지역을 구분하고 강우 지역에서만 기존의 내삽법을 적용하여 강우량을 구하는 방법이다. 기존 방법과의 비교결과 공간적인 편차가 심한 일강우의 특성을 2단계 내삽법에서 잘 표현하고 있는 것으로 나타났다. 제안된 방법은 수문모형에의 적용뿐만 아니라 유출량의 예보 및 대기 순환 모형의 다운 스케일링에도 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

신속정밀제도력과 초신속정밀궤도력을 이용한 GPS 위성좌표 계산 (Calculates of GPS Satellite Coordinates Using Rapid and Ultra-Rapid Precise Ephemerides)

  • 박정현;이용욱;이은수
    • 한국측량학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.383-390
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    • 2004
  • IGS는 13일 이후에 제공되는 매우 정확한 최종정밀궤도력을 제공하고 있으며, 보다 신속한 활용을 위해 신속정밀궤도력을 제공하고 있다. 그리고 실시간 활용을 위해 초신속정밀궤도력을 제공하고 있다. 본 연구에서는 최종정밀궤도력을 기준으로 신속정밀궤도력과 초신속정밀궤도력의 정확도를 분석하고, 위성의 위치결정에 필요한 Lagrange 보간법의 차수를 결정하고자 한다. 연구결과, 신속정밀궤도력의 x,y,z좌표의 평균제곱근오차는 $\pm$0.016m 정도였으며, 관측된 초신속정밀궤도력은 약 $\pm$0.024m의 오차를 나타내었다. 24시간동안의 예측 초신속정밀궤도력은 $\pm$0.07m, 6시간동안 예측된 초신속정밀궤도력은 $\pm$0.04m 정도의 오차를 나타내어 방송궤도력보다 매우 높은 정확도를 갖고 있음을 알 수 있었다. 또한, Lagrange 방법으로 위성의 위치를 계산하는 경우, 9차 다항식을 이용하는 것이 효율적임을 확인하였다.

수학적 최적화기법을 이용한 결함인식 연구 (Crack Identification Using Optimization Technique)

  • 서명원;유준모
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권1호
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    • pp.190-195
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    • 2000
  • It has been established that a crack has an important effect on the dynamic behavior of a structure. This effect depends mainly on the location and depth of the crack. To identify the location and depth of a crack in a structure. Nikolakopoulos et. al. used the intersection point of the superposed contours that correspond to the eigenfrequency caused by the crack presence. However the intersecting point of the superposed contours is not only difficult to find but also incorrect to calculate. A method is presented in this paper which uses optimization technique for the location and depth of the crack. The basic idea is to find parameters which use the structural eigenfrequencies on crack depth and location and optimization algorithm. With finite element model of the structure to calculate eigenfrequencies, it is possible to formulate the inverse problem in optimization format. Method of optimization is augmented lagrange multiplier method and search direction method is BFGS variable metric method and one dimensional search method is polynomial interpolation.