This paper presents a grid voltage-sensorless current control design for an LCL-filtered grid-connected inverter with the purpose of enhancing the reliability and reducing the total cost of system. A disturbance observer based on the gradient steepest descent method is adopted to estimate the grid voltages with high accuracy and light computational burden even under distorted grid conditions. The grid fundamental components are effectively extracted from the estimated gird voltages by means of a least-squares algorithm to facilitate the synchronization process without using the conventional phase-locked loop. Finally, the estimated states of inverter system obtained by a discrete current-type full state observer are utilized in the state feedback current controller to realize a stable voltage-sensorless current control scheme. The effectiveness of the proposed scheme is validated through the simulation results.
An iterative learning control scheme is incorporated to the computed torque method as a means to enhance the accuracy and the flexibility. A learning rule is constructed by utilizing a gradient descent algorithm and data compressing techniques are illustrated. Computer simulation results show a good performance of the scheme under a relatively high speed and a heavy payload condition.
본 논문에서는 혼돈 시스템을 제어하기 위해 웨이블릿 신경 회로망을 예측기로 사용하여 일반형 예측 제어기를 설계하는 방법을 제안한다. 본 논문의 방법에서는 웨이블릿 신경 회로망의 각 파라미터에 대한 학습은 예측 오차를 이용한 경사 하강법에 의해 수행되며, 제어 신호는 웨이블릿 신경 회로망의 출력과 기준 신호 사이의 제어 오차를 최소화함으로써 생성된다. 한편, 모의 실험을 통해 본 논문에서 제안한 제어기를 각각 연속 시간 혼돈 시스템인 Doffing 시스템과 이산 시간 혼돈 시스템인 Henon 시스템에 적용하여 제어기의 효율성을 확인하고 아울러 신경 회로망을 이용한 예측 제어의 결과와 비교함으로써 제어기의 우수성을 검증한다
This paper presents a systematic approach to the input-output data-based fuzzy modeling for the complex and uncertain nonlinear systems, in which the conventional mathematical models may fail to give the satisfying results. To do this, we propose a new method that can yield a successful fuzzy model using a mGA hybrid schemes with a fine-tuning method. We also propose a new coding method fo chromosome for applying the mGA to the structure and parameter identifications of fuzzy model simultaneously. During mGA search, multi-purpose fitness function with a penalty process is proposed and adapted to guarantee the accurate and valid fuzzy modes. This coding scheme can effectively represent the zero-order Takagi-Sugeno fuzzy model. The proposed mGA hybrid schemes can coarsely optimize the structure and the parameters of the fuzzy inference system, and then fine tune the identified fuzzy model by using the gradient descent method. In order to demonstrate the superiority and efficiency of the proposed scheme, we finally show its applications to two nonlinear systems.
2차원 익렬 익형의 표면에 목적하는 압력계수 분포를 설정하고 그 압력계수의 분포에 해당하는 형상을 설계하기 위해 임의의 초기형상으로부터 목적 형상에 근접해가도록 최적화 기법을 도입하여 역설계를 수행하였다. 목적함수인 표면압력계수를 구하기 위해 비직교 일반좌표계상의 2차원 비압축성 나비어-스톡스 방정식을 사용하였으며 목적함수의 감소를 위해서는 최속강하법과 공액 경사도 방법을 사용하였다. 해의 탐색방향을 위해 1차 정확도의 유한 차분화를 행하였고, 해의 탐색거리를 위해 황금분할법을 사용하였다. 본 연구의 결과, 목적한 형상으로의 수렴성이 뛰어남을 확인할 수 있었다.
빅데이터 기반의 추천시스템 모델링에서 바이어스, 분산, 오류 및 학습은 성능에 중요한 요소이다. 이러한 시스템에서는 추천 모델이 설명도를 유지하면서 복잡도를 줄여야 한다. 또한 데이터의 희소성과 시스템의 예측은 서로 반비례의 속성을 가지기 마련이다. 따라서 희소성의 데이터를 인수분해 방법을 활용하여 상품간의 유사성을 학습을 통한 상품추천모델이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 이 모델의 손실함수에 대한 최적화 방안으로 max-norm 규제를 적용하여 모델의 일반화 능력을 향상시키고자 한다. 해결방안은 기울기를 투영하는 확률적 투영 기울기 강하법을 적용하는 것이다. 많은 실험을 통하여 데이터가 희박해질수록 기존의 방법에 비해 제안된 규제 방법이 상대적으로 효과가 있다는 것을 확인하였다.
앞으로의 시대는 인공지능을 이용한 다양한 분야에 다양한 제품이2 생성될 것이다. 이러한 시대에 인공지능의 학습 방법의 동작 원리를 알고 이를 정확하게 활용하는 것은 상당히 중요한 문제이다. 이 논문은 지금까지 알려진 인공지능 학습 방법을 소개한다. 인공지능의 학습은 수학의 고정점 반복 방법(fixed point iteration method)을 기반으로 하고 있다. 이 방법을 기반으로 수렴 속도를 조절한 GD(Gradient Descent) 방법, 그리고 쌓여가는 양을 누적하는 Momentum 방법, 마지막으로 이러한 방법을 적절히 혼합한 Adam(Adaptive Moment Estimation) 방법 등이 있다. 이 논문에서는 각 방법의 장단점을 설명한다. 특히, Adam 방법은 조정 능력을 포함하고 있어 기계학습의 강도를 조정할 수 있다. 그리고 이러한 방법들이 디지털 신호에 어떠한 영향을 미치는 지에 대하여 분석한다. 이러한 디지털 신호의 학습과정에서의 변화는 앞으로 인공지능을 이용한 작업 및 연구를 수행함에 있어 정확한 활용과 정확한 판단의 기준이 될 것이다.
This paper proposes a direct adaptive control method using self-recurrent wavelet neural network (SRWNN) for stable path tracking of mobile robots. The architecture of the SRWNN is a modified model of the wavelet neural network (WNN). Unlike the WNN, since a mother wavelet layer of the SRWNN is composed of self-feedback neurons, the SRWNN has the ability to store the past information of the wavelet. For this ability of the SRWNN, the SRWNN is used as a controller with simpler structure than the WNN in our on-line control process. The gradient-descent method with adaptive learning rates (ALR) is applied to train the parameters of the SRWNN. The ALR are derived from discrete Lyapunov stability theorem, which are used to guarantee the stable path tracking of mobile robots. Finally, through computer simulations, we demonstrate the effectiveness and stability of the proposed controller.
This research is concerned with the development of a real-time adaptive PPF controller for the active vibration suppression of smart structure. In general, the tuning of the PPF controller is carried out off-line. In this research, the real-time learning algorithm is developed to find the optimal filter frequency of the PPF controller in real time and the efficacy of the algorithm is proved by implementing it in real time. To this end, the adaptive algorithm is developed by applying the gradient descent method to the predefined performance index, which is similar to the method used popularly in the optimization and neural network controller design. The experiment was carried out to verify the validity of the adaptive PPF controller developed in this research. The experimental results showed that adaptive PPF controller is effective for active vibration control of the structure which is excited by either impact or harmonic disturbance. The filter frequency of the PPF controller is tuned in a very short period of time thus proving the efficiency of the adaptive PPF controller.
기울기를 따라가는 방식(gradient descent method)에 바탕을 둔 오류 역전파(EBP : Error Back Propagation) 방법이 가장 널리 사용되는 신경회로망의 학습 방법에서 문제가 되는 지역 최소값(local minima), 느린 학습 시간, 신경망 구조(structure), 그리고 초기의 연결 강도(interconnection weight) 등을 기존의 다층 신경 회로망에 지역적인 학습 능력을 가진 가우시안 포텔샵 네트워크(GPFN : Gaussian Potential Function Networks)를 병렬적으로 부가하여 해결함으로써 지역화된 오류 학습 패턴들이 나타내는 문제에 대하여 학습 성능을 향상시킬 수 잇는 새로운 학습 방법을 제시한다. 함수 근사화 문제에서 기존의 EBP 학습 방법과의 비교 실험으로 제안된 학습 방법이 보다 개선된 일반화 능력과 빠른 학습 속도를 가짐을 보여 그 효율성을 입증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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