• 제목/요약/키워드: unknown input estimation

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The Photometric Brightness Variation of Geostationary Orbit Satellite

  • Seo, Haingja;Jin, Ho;Song, Yongjun;Lee, Yongseok;Oh, Youngseok
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제30권3호
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    • pp.179-185
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    • 2013
  • Photometric observation is one of the most effective techniques for determining the physical characteristics of unknown space objects and space debris. In this research, we examine the change in brightness of the Communication, Ocean, Meteorological Satellite-1 (COMS-1) Geostationary Orbit Satellite (GEO), and compare it to our estimate model. First, we calculate the maximum brightness time using our calculation method and then derive the light curve shape using our rendering model. The maximum brightness is then calculated using the induced equation from Pogson's formula. For a comparison with our estimation, we carried out photometric observation using an optical telescope. The variation in brightness and the shape of the light curve are similar to the calculations achieved using our model, but the maximum brightness shows a slightly different value from our calculation result depending on the input parameters. This paper examines the photometric phenomenon of the variation in brightness of a GEO satellite, and the implementation of our approach to understanding the characteristics of space objects.

DFT 기반의 시스템 모델링을 이용한 DC Motor의 위치제어 (The Position Control of DC Motor using the System Modeling based on the DFT)

  • 안현진;심관식;임영철;남해곤;김광헌;김의선
    • 전기학회논문지
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    • 제61권4호
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    • pp.542-548
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    • 2012
  • This study presents a new method of system modeling by using the Discrete Fourier Transform for the position control system of DC Motor. And the proposed method is similar to the method of System Identification by analysis of correlation of the measured input-output data. The measured output signals are transformed to the frequency domain using DFT. The Fourier Spectrum of the transformed signals is used for knowing to the feature of having an important effect on the system. And transfer function of the second order system is estimated by the dominant parameter which is computed in the magnitude and the phase of Fourier spectrum of the transformed signals. In addition, the output signal includes the unique feature of system. So, although the basic parameter of the system is unknown for us, the proposed method has an advantage to system modeling. And the controller is easily designed by the estimated transfer function. Thus, in this paper, the proposed method is applied to the system modeling for the position control system of DC Motor and the PD-controller is designed by the estimated model. And the efficiency and the reliability of the proposed method are verified by the experimental result.

이산 비선형 시스템에 대한 확장 유한 임펄스 응답 필터 (An Extended Finite Impulse Response Filter for Discrete-time Nonlinear Systems)

  • 한세경;권보규;한수희
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.34-39
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    • 2015
  • In this paper, a finite impulse response (FIR) filter is proposed for discrete-time nonlinear systems. The proposed filter is designed by combining the estimate of the perturbation state and nominal state. The perturbation state is estimated by adapting the optimal time-varying FIR filter for the linearized perturbation model and the nominal state is directly obtained from the nonlinear nominal trajectory model. Since the FIR structured estimators use the finite horizon information on the most recent time interval, the proposed extended FIR filter satisfies the bounded input/bounded output (BIBO) stability, which can't be obtained from infinite impulse response (IIR) estimators. Thus, it can be expected that the proposed extended FIR filter is more robust than IIR structured estimators such as an extended Kalman filter for the round-of errors and the uncertainties from unknown initial states and uncertain system model parameters. The simulation results show that the proposed filter has better performance than the extended Kalman filter (EKF) in both robustness and fast convergency.

항공운송산업의 비용분석을 통한 규모의 경제성 추정;초월대수(Translog)비용함수와 푸리에(Fourier) 신축함수 비교 분석을 중심으로 (Economies of Scale in Multiproduct Firms;Evidence from Air Transport Industry)

  • 김제철;허석민;이동희;이영수
    • 한국항공운항학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.38-47
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    • 2006
  • This study analyzes the expense structure of the air transport industry, based on the cost and income data of 18 major airlines, estimates the economic effectiveness of scale and conducts comparative analysis. As for the method of analysis, Translog cost function and the Fourier flexible function were used. The result showed that big companies had the economy of scale based on the Translog cost function, while the Fourier flexible function led to a estimation that expanding the input is not recommended, for the expansion of scale entails the poor economy of scale. It can be presumed that the economy of scale was estimated according to the U shape of the Translog cost function in the given data. On the other hand, the Fourier flexible cost function approaches the unknown function, as it is a Fourier series, and correctly infers the economy of scale based on the analyzed data. As for the flag carrier's economy of scale, it was inferred that the economy of scale existed by any of two functions. Therefore, the conclusion was that further expanding the scale will not cause any problem.

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전동기 시스템의 미지외란 및 전류 관측기 설계 (Design of Unknown Disturbance and Current Observer for Electric Motor Systems)

  • 이명석;정경모;공경철
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.615-620
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    • 2015
  • DOB (Disturbance Observer) is an useful control method for estimating the disturbance applied to dynamic systems. Disturbance observer can be used to implement a robust control system to generate a control input for rejecting the disturbance, and it can be also used to estimate the disturbance to obtain information. The system that uses disturbance estimation is investigated for high performance control such as automatic door systems, walking robot and electric power steering system in vehicles. In this paper, a novel disturbance observer which is called disturbance and current observer for estimating load torque in the motor system is proposed. The difference between the DOB for disturbance rejection and DCOB is mathematically verified. Current and angular velocity are required for estimating the load torque of the motor in DOB. However, the DCOB can estimate load torque and current without current sensor. DCOB is designed based on modeling of the motor system. Appropriate Q-filter is selected and the applicability of DCOB is verified by simulation. The estimated disturbance and current of the electric motor can be verified without current sensor, as experiments of the actual motor system.

곡률을 이용한 기동표적 추적용 회전가속도 추정기 설계 (An Estimator Design of Turning Acceleration for Tracking a Maneuvering Target using Curvature)

  • 주재석;박제홍;임상석
    • 한국항행학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.162-170
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    • 2000
  • 기동표적의 추적은 실재의 표적 궤적과 기둥의 통계적 특성을 미리 알 수 없기 때문에 매우 어려운 일이다. 이를 해결하기 위한 여러 가지 기법들이 제안되었고 이들 방식은 과거의 고전적인 방법에 비해 상당한 성능향상을 가져왔다. 본 논문에서는 칼만필터를 기본으로 한 회전가속도 추정기를 포함하는 필터를 제안한다. 제안된 방법은 인노베이션(innovation)을 사용하는 입력 추정법과는 달리 기동표적의 궤적의 모양으로부터 직접 가속도 입력벡터를 추정하여 필터를 갱신하는 방식이다. 가속도 모델 칼만필터 및 입력추정 기법(Input estimation)과의 성능을 비교하기 위해 3가지 종류의 기동표적 운동에 대하여 Monte Carlo 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 분석한다.

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WSN기반의 인공지능기술을 이용한 위치 추정기술 (Localization Estimation Using Artificial Intelligence Technique in Wireless Sensor Networks)

  • 시우쿠마;전성민;이성로
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권9호
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    • pp.820-827
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    • 2014
  • One of the basic problems in Wireless Sensor Networks (WSNs) is the localization of the sensor nodes based on the known location of numerous anchor nodes. WSNs generally consist of a large number of sensor nodes and recording the location of each sensor nodes becomes a difficult task. On the other hand, based on the application environment, the nodes may be subject to mobility and their location changes with time. Therefore, a scheme that will autonomously estimate or calculate the position of the sensor nodes is desirable. This paper presents an intelligent localization scheme, which is an artificial neural network (ANN) based localization scheme used to estimate the position of the unknown nodes. In the proposed method, three anchors nodes are used. The mobile or deployed sensor nodes request a beacon from the anchor nodes and utilizes the received signal strength indicator (RSSI) of the beacons received. The RSSI values vary depending on the distance between the mobile and the anchor nodes. The three RSSI values are used as the input to the ANN in order to estimate the location of the sensor nodes. A feed-forward artificial neural network with back propagation method for training has been employed. An average Euclidian distance error of 0.70 m has been achieved using a ANN having 3 inputs, two hidden layers, and two outputs (x and y coordinates of the position).

부분구조추정법을 이용한 대형구조물의 효율적인 구조안전도 모니터링 (Efficient Structral Safety Monitoring of Large Structures Using Substructural Identification)

  • 윤정방;이형진
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.1-15
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    • 1997
  • 본 논문에서는 대형구조물에서 구조물의 안전성 평가와 관련하여 구조물이 국부손상도를 추정하기 위한 효율적인 부분구조추정(Substructural Identification) 기법에 대하여 연구하였다. 먼저, 부분구조 추정법을 위한 모형식을 설정하기 위하여 운동방정식으로부터 부분구조에 대한 계측오차를 처리하기 위한 모형을 포함한 추계론적 자동회귀-이동평균(ARAMX) 모형식을 유도하였다. 추정된 모형식의 계수는 유도된 관계식을 이용하면, 구조손상 평가에 이용될 수 있는 강성행렬로 환산될 수 있다. 본 논문에서 유도된 부분구조 추정법의 가장 큰 장점은 매우 안정되고 정확도가 우수한 구조추정법인 ARMAX 모형식에 기반한 순차적 예측오차 방법을 사용함으로써 다른 방법에 비해 추정의 안정성 및 정확도가 뛰어나다는 것이다. 다음으로는 개발된 부분구조 추정법을 이용하여 구조 손상도 추정이 수행되었다. 손상도 추정을 위하여 앞서 순차적 예측오차 방법을 이용하여 추정된 구조계 현상태의 강성행렬을 바탕으로, 최소지승법을 이용하여 구하는 간접법이 제시되었다. 제시된 방법들의 검증을 위하여 예제해석이 수행되었다. 트러스 및 연속교 모형 그리고 실험적 예제에 적용하여 구조의 강성행렬 및 감쇠행렬을 추정하였다. 이를 바탕으로 손상도 추정방법이 검증되었다. 해석결과로부터, 개발된 방법이 효율적이고 정확도 및 안정성의 측면에서 우수한 성질이 있음을 확인할 수 있다.

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GMM과 클러스터링 기법에 의한 뉴로-퍼지 시스템 모델링 (A Neuro-Fuzzy System Modeling using Gaussian Mixture Model and Clustering Method)

  • 김승석;곽근창;유정웅;전명근
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.571-576
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    • 2002
  • 본 논문에서는 여러 분야에서 널리 응용되고 있는 적응 뉴로-퍼지 시스템(ANFIS)의 성능 개선에 있어서 전제부 파라미터를 효과적으로 초기화 시키는 방법을 제안한다. 기존의 그리드 분할을 이용한 입력공간 선택 방법은 ANFIS의 규칙 생성에 있어서 얻어진 규칙의 수가 지수적으로 증가하는 단점이 있다. 이에, 본 연구에서는 GMM에서의 최대우도추정을 이용한 EM 알고리즘을 통하여 초기치에 의하여 성능의 영향이 좌우되는 ANFIS의 입력으로 주어 제안된 클러스터링 기법에 의하여 모델의 성능을 개선하고자 한다. 제안된 방법의 클러스터링 방법은 통계적 방법에 근거하여 좋은 성능의 파라미터를 획득할 수 있어 주어진 모델에 대한 ANFIS의 성능을 개선할 수 있다. 이들 방법의 유용함을 전형적인 다변수 비선형 데이터인 자동차 연료 예측 문제와 정수장 응집제 주입 문제에 적용하여 제안된 방법이 이전의 연구보다 성능이 개선되는 것을 통하여 보였다.

Filter Hybridization과 Solution Hybridization 방법에 의한 백서 Surfactant Protein C mRNA 정량측정의 비교 (Comparative Quantitative Study of Surfactant Protein C mRNA by Filter Hybridization and Solution Hybridization in Rats)

  • 김진호;손장원;양석철;윤호주;신동호;박성수
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제51권6호
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    • pp.517-529
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    • 2001
  • 연구배경 : Filter hybridization이나 solution hybridization 방법들은 Northern blot나 slot blot에 비하여 빠르며 재현성이 높고 소량의 RNA를 측정할 수 있으며 한꺼번에 많은 시료들을 동시에 측정하는것이 가능하다. 방 법 : 저자들은 쥐를 대상으로 하여 SP-C mRNA를 filter hybridization과 solution hybridization 방법들로 각각 정량측정하여 방법론에 따른 분자생물학적 정도관리에 대한 관찰을 하기 위하여 이 연구를 시행하였다. 결 과 : 1) Solution hybridization 방법에 의한 SP-C mRNA의 정량측정을 위한 RNA 검체물의 최소량은 3pg 이상이었다. 2) Solution hybridization에 쓰이는 SP-C sense mRN A input 양과 유전자 cpm과의 Y=6.46 X+244(X=SP-C mRNA 전사체 Y=cpm)였고, 양자간의 상관계수 r은 0.99로 매우 밀접한 상관성을 보였다. 3) Filter hybridization방법에 의한 SP-C mRNA의 정량측정을 위한 RNA검체물의 최소량은 0.1ng 이상이었다. 4) SP-C의 sense 전사체 0, 0.1, 0.5, 1.0, 2.5 및 5 ng에 대한 cpm과의 표준곡선은 Y=2541.6 X+252.7 (X=SP-C mRNA 전사체 Y=CPM) 이고 상관계수 r은 0.99로 매우 밀접한 상관성을 보였다. 결 론 : Solution hybridization 방법은 다른 방법에 비해 RNA input 양을 아주 소량 사용하면서도 주위에 높은 배후 방사성 산란을 보이는 비특이성 DNA가 있음에도 불구하고 특정 시료의 양이 한정되어 있는 상황에서 RNA를 분석 검토하는데 매우 유용한 연구방법이며, 뿐만아니라 filter hybridization 방법은 mRNA를 정량 측정하는데 있어서 신속하고 재현성이 높으며, 한꺼번에 많은 시료들을 시행할 수 있고, 사료의 mRNA를 정량측정 하는데 있어서 유용한 방법임을 알 수 있었다.

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