• Title/Summary/Keyword: 최적제어기법

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The Sampled-Data $H{\infty}$ Problem: Applying the Discretization Method via a Closed-Loop Expression of Worst-Case Disturbance (샘플치 $H{\infty}$ 문제: 최악의 외란의 폐경로 표현을 통한 이산화 기법 적용)

  • 조도현;박진홍
    • Journal of the Korea Computer Industry Society
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    • v.2 no.7
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    • pp.967-974
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    • 2001
  • This paper aims at deriving an equivalent finite dimensional discrete-time system for $H{\infty}$ type problem for sampled-data control systems. A widely used approach is based on the lifting technique, but it needs somewhat complicate computation. Instead, this paper derives an equivalent finite-dimensional discrete-time system directly from a description of the sampled-data system which is achieved via a closed-loop expression of the worst-case intersample disturbance.

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A study on the optimization of network resource allocation scheme based on access probabilities (접근확률 기반의 네트워크 자원할당방식의 최적화에 관한 연구)

  • Kim Do-Kyu
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.10 no.8
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    • pp.1393-1400
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    • 2006
  • This paper optimizes the access probabilities (APs) in a network resource allocation scheme based on access probabilities in order that the waiting time and the blocking probability are minimized under the given constraints, and obtains its performance. In order to optimize APs, an infinite number of balance equations is reduced to a finite number of balance equations by applying Neuts matrix geometric method. And the nonlinear programming problem is converted into a linear programming problem. As a numerical example, the performance measures of waiting time and blocking probability for optimal access probabilities and the maximum utilization under the given constraints are obtained. And it is shown that the scheme with optimal APs gives more performance build-up than the strategy without optimization.

Traffic Control using Multi Rule-Base in an ATM Network (ATM 네트워크에서 멀티 룰-베이스 기법을 이용한 트래픽 제어)

  • Kim, Young-Il;Ryoo, In-Tae;Shim, Cheul;Lee, Sang-Bae
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.18 no.12
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    • pp.1870-1883
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    • 1993
  • In this paper, in order to build up the User Network Interface based on ATM, a study on traffic control techniques which should be performed by main function groups-B 75,5 NT2, LEX-is discussed. The structure of B-NT2 which is the most important function group In the User Network Interface is defined in quite a simple manner in addition, the functional blocks of LEX are defined in a similar manner as those of B NT2. It is possible to distribute total traffic control functions by using the similarities between B-NT2 and LEX and by allocating virtual path identifiers fixedly according to the characteristics of the traffics. For the traffic control techniques of ATM, relations among Connection Admtsslon Control, Usage Parameter Control and Bandwidth Allocation Control are defined and Multi Rule Base structure to realize optimal control functions according to the characteristics of the source traffics is proposed. And the Real-time Variable Window algorithmsimply designed to be suitable for the Multi Rule Base architecture is also proposed. The performances of the proposed algorithm are analyzed through the computer simulation by generating on-off source traffic in a virtual system that has the form of the proposed hardware. The analyzed results show that the distributed control is possible and that the implementation of the proposed architecture and algorithm is possible.

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Dynamic Positioning Control System Design for Surface Vessel: Observer Design Based on H Control Approach (수상선박의 위치 및 자세제어시스템 설계에 관한 연구 : 강인제어기법에 의한 관측기 설계)

  • Kim, Young-Bok
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.10
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    • pp.1171-1179
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    • 2012
  • In this study, we consider a dynamic positioning system (DPS) design problem that can be extended to many application fields. Toward this end, tracking and positioning control problems are discussed. In particular, we design a tracking control system that incorporates an observer based on the 2-DOF servo system design approach in order to obtain the desired state information. In the case of observer design, a weighted $H_{\infty}$ error bound approach for a state estimator is considered. Based on an algebraic Riccati equation (inequality) approach, a necessary and sufficient condition for the existence of a full-order estimator that satisfies the weighted $H_{\infty}$ error bound is introduced. The condition for the existence of the estimator is denoted by a linear matrix inequality (LMI) that yields an optimized solution and the observer gain.

A Study of Real Time Object Tracking using Reinforcement Learning (강화학습을 사용한 실시간 이동 물체 추적에 관한 연구)

  • 김상헌;이동명;정재영;운학수;박민욱;김관형
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2003.09b
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    • pp.87-90
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    • 2003
  • 과거의 이동로봇 시스템은 완전한 자율주행이 주된 목표였으며 그때의 영상정보는 단지 모니터링을 하는 보조적인 수단으로 사용되었다. 그러나 지금은 이동 물체의 추적, 대상 물체의 인식과 판별, 특징 추출과 같은 다양한 응용분야에서 영상정보를 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다 또한 제어 측면에서는 전통적인 제어기법으로는 해결하기 힘들었던 여러 가지 비선형적인 제어를 지능제어 방법을 통하여 많이 해결하곤 하였다. 그러한 지능제어에서 신경망을 많이 사용하기도 한다. 최근에는 신경망의 학습에 많이 사용하는 방법 중 강화학습이 많이 사용되고 있다. 강화학습이란 동적인 제어평면에서 시행착오를 통해, 목적을 이루기 위해 각 상황에서 행동을 학습하는 방법이다. 그러므로 이러한 강화학습은 수많은 시행착오를 거쳐 그 대응 관계를 학습하게 된다. 제어에 사용되는 제어 파라메타는 어떠한 상태에 처할 수 있는 상태와 행동들, 그리고 상태의 변화, 또한 최적의 해를 구할 수 있는 포상알고리즘에 대해 다양하게 연구되고 있다. 본 논문에서 연구한 시스템은 비젼시스템과 Strong Arm 보드를 이용하여 대상물체의 색상과 형태를 파악한 후 실시간으로 물체를 추적할 수 있게 구성하였으며, 또한 물체 이동의 비선형적인 경향성을 강화학습을 통하여 물체이동의 비선형성을 보다 유연하게 대처하여 보다 안정하고 빠르며 정확하게 물체를 추적하는 방법을 실험을 통하여 제안하였다.

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Optimal Active-Control & Development of Optimization Algorithm for Reduction of Drag in Flow Problems(3) -Construction of the Formulation for True Newton Method and Application to Viscous Drag Reduction of Three-Dimensional Flow (드래그 감소를 위한 유체의 최적 엑티브 제어 및 최적화 알고리즘의 개발(3) - 트루 뉴턴법을 위한 정식화 개발 및 유체의 3차원 최적 엑티브 제어)

  • Bark, Jai-Hyeong
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.6
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    • pp.751-759
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    • 2007
  • We have developed several methods for the optimization problem having large-scale and highly nonlinear system. First, step by step method in optimization process was employed to improve the convergence. In addition, techniques of furnishing good initial guesses for analysis using sensitivity information acquired from optimization iteration, and of manipulating analysis/optimization convergency criterion motivated from simultaneous technique were used. We applied them to flow control problem and verified their efficiency and robustness. However, they are based on quasi-Newton method that approximate the Hessian matrix using exact first derivatives. However solution of the Navier-Stokes equations are very cost, so we want to improve the efficiency of the optimization algorithm as much as possible. Thus we develop a true Newton method that uses exact Hessian matrix. And we apply that to the three-dimensional problem of flow around a sphere. This problem is certainly intractable with existing methods for optimal flow control. However, we can attack such problems with the methods that we developed previously and true Newton method.

Analysis of flow change for urban basin characteristics in optimal sewer networks (도시유역 특성별 우수관망 최적화에 따른 유출 변화 분석)

  • Lee, Jung-Ho;Song, Yang-Ho;Ryu, Seung-Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.247-247
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    • 2011
  • 도시유역에서의 일반적인 우수관거 설계 및 기존의 연구들은 수리학적 조건을 만족시키는 범위 내에서 최소의 비용을 위한 관거 설계에 초점을 맞추어왔다. 그러나 최적의 우수관거 설계는 우수관거의 근본적 목적인 내수배제를 최대화 하고자 하는 것이며, 이것은 관망 구성에 따른 시스템 내 유입 수문곡선들 간의 중첩효과를 제어함으로써 가능하다. 본 연구에서는 관내 흐름의 변화를 관망의구성에 따라서 제어될 수 있는 목적함수로서 다루고 있는 이정호(2010)의 우수관망 최적설계 모형에 대하여 각기 다른 유역 특성을 나타내는 실제 도시유역에서의 적용성을 검토하였다. 본 연구에서 이용한 최적 우수관망 노선 결정 모형은 이정호(2010)가 개발한 모형으로 도시유역에서의 우수관망의 노선 결정을 유출구 첨두유출량 최소화를 목적으로 최적화기법을 이용한 모형이다. 이정호(2010)는 개발된 모형을 통하여 관망 노선을 결정한 결과 설계빈도를 초과하는 강우에 대해서 내수침수 발생이 저감되는 효과를 가져올 수 있음을 분석하였다. 본 연구에서는 이러한 이정호(2010)의 모형에 대한 적용성을 검증하기 위하여 각기 다른 유역 특성을 갖는 실제 도시유역들에 대하여 해당 모형을 적용하였다. 이때 유역의 특성은 지표유출 및 첨두유출량에 지배적인 영향을 미치는 유역의 지표 경사에 대하여 고려되었다. 적용된 도시유역은 총 3개 배수분구로서 평균 지표 경사는 0.008, 0.006, 0.002로 각기 높은 경사, 보통 경사 및 완만한 경사 지대를 염두에 둔 유역 선정에 해당한다. 이에 따라 각 유역에 대하여 우수관망 노선을 최적화한 결과 설계빈도의 강우지속기간 30분 강우에 대하여 현재의 관망 대비 최적화된 관망에서의 첨두유출량 저감 비율은 지표경사 0.008인 유역에서는 약 7%, 지표경사 0.006인 유역에서는 약 17%, 지표경사 약 0.002인 유역에서는 약 8%로 나타났다. 따라서 본 연구결과 유역의 경사 특성에 따른 최적 우수관망을 통한 첨두유출량의 저감 비율간에는 상관관계를 정의할 수 없으며, 단지 우수관망에서의 노선 변경이 가능한 맨홀 지점이 어떤 중요한 지점에 얼마나 위치하느냐에 따라 달라지게 되는 것으로 분석되었다.

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An Experimental Study on the Optimal Arrangement of Cameras Used for the Robot's Vision Control Scheme (로봇 비젼 제어기법에 사용된 카메라의 최적 배치에 대한 실험적 연구)

  • Min, Kwan-Ung;Jang, Wan-Shik
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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    • v.19 no.1
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    • pp.15-25
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    • 2010
  • The objective of this study is to investigate the optimal arrangement of cameras used for the robot's vision control scheme. The used robot's vision control scheme involves two estimation models, which are the parameter estimation and robot's joint angle estimation models. In order to perform this study, robot's working region is divided into three work spaces such as left, central and right spaces. Also, cameras are positioned on circular arcs with radius of 1.5m, 2.0m and 2.5m. Seven cameras are placed on each circular arc. For the experiment, nine cases of camera arrangement are selected in each robot's work space, and each case uses three cameras. Six parameters are estimated for each camera using the developed parameter estimation model in order to show the suitability of the vision system model in nine cases of each robot's work space. Finally, the robot's joint angles are estimated using the joint angle estimation model according to the arrangement of cameras for robot's point-position control. Thus, the effect of camera arrangement used for the robot's vision control scheme is shown for robot's point-position control experimentally.

Optimal Terminal Guidance Law for BTT Missiles Considering Impact-Angle Constraint of Stationary Target (정지 표적의 표적 충돌각을 고려한 BTT 미사일의 최적 종말 유도 법칙 설계)

  • Yeom, Joon-Hyung;Park, Sung-Min;Ha, In-Joong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1737_1738
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    • 2009
  • 미사일의 표적 충돌각을 원하는 각도로 제어하는 것은 표적의 취약점을 공략하기 위해 필수적인 기술이다. 표적 타격 지점 및 충돌각을 고려하지 않으면 타격에 성공하였다고 하더라도 표적의 방어 능력이 좋거나 신관이 충돌각에 민감하면 표적의 효과적인 파괴에 실패할 수도 있다. 이런 경우 유도 미사일의 종말 유도 효율을 증가시키기 위해 미사일이 표적을 타격하는 각도인 표적 충돌각(Impact Angle)을 제어할 수 있으면 적정 비행경로의 설정에 유리하고 우회공격 등이 가능할 뿐 아니라 미사일 탄두의 효과를 극대화할 수 있다. 하지만 이러한 장점을 갖는 표적 충돌각 유도 기법에 대한 연구는 아직 활발하게 행해지고 있지는 못하다. 기존 연구 결과들은 2차원 평면상에서의 충돌각 제어만을 다루고 있어, 요와 피치 채널의 커플링 문제가 있는 BTT 미사일에 적용하기가 어렵다는 문제점을 갖고 있다. 또한 미사일 동역학을 무시하거나 단순화하여 문제를 풀고 있기 때문에 실제 상황에 적용이 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 3차원 공간상에서의 롤 명령을 모두 포함하면서 동시에 미사일 자동조종제어기, 핀 구동기 동역학을 모두 고려한 새로운 BTT 미사일의 표적 충돌각 유도 기법을 제안한다.

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A Study on Quantitative Lateral Drift Control of Tall Steel Braced Frames subject to Horizontal Loads (수평하중을 받는 고층철골가새골조의 정량적인 횡변위제어에 관한 연구)

  • Kim, Ho-Soo;Lee, Han-Joo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.12 no.4 s.47
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    • pp.397-406
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    • 2000
  • This study presents an effective optimal technique to control quantitatively lateral drift for tall steel braced frames subject to horizontal loads. In this paper, the displacement sensitivity depending on behavior characteristics of steel braced frames is established, and also the approximation concept that has the generality of the mathematical programming and can efficiently solve large scale problems is introduced. Especially, the commercially available standard steel sections are used for the discrete selection of member sizes. Three types of 12-story braced frames and a 30-story braced framework are presented to illustrate the features of the quantitative lateral drift control technique proposed in this study.

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