• 제목/요약/키워드: Nonlinear least square Algorithm

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신경회로망 기반 비선형 다변수 자기동조 PID 제어기의 설계 (Design of a nonlinear Multivariable Self-Tuning PID Controller based on neural network)

  • 조원철
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권6호
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    • pp.1-10
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    • 2007
  • 본 논문에서는 비선형 다변수 시스템에 적응할 수 있는 신경회로망을 이용한 PID 구조를 갖는 직접 다변수 자기동조 제어기를 제안한다. 제어기에 적용되는 플랜트는 잡음, 시간지연과 상호결합항이 존재하며 파라미터가 변하는 비선형 다변수 시스템이다. 비선형 다변수 시스템은 선형부분과 비선형부분으로 분리한 형태로 구성되며, 선형제어기는 외부환경 변화에 적응할 수 있는 PID 제어기 특성을 가진 자기동조 PID 제어기 이다. 선형부분의 제어기 파라미터는 순환최소자승법으로 직접 추정하고 비선형 부분의 파라미터는 신경회로망으로 추정한다. 그리고 각 부분에서 추정한 파라미터를 합한 후 비선형 다변수 일반화 자기동조 제어기의 제어법칙에 적용한다. 제어 알고리듬의 타당성을 확인하기 위해 시간 지연이 있고 일정한 시간이 경과한 후 시스템의 파라미터가 변하는 비선형 다변수 시스템에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다. 또한 기존의 신경회로망을 이용한 직접 다변수 적응 제어기에 비해 효과적이다.

영확률 최대화에 근거한 결정궤환 등화 (Decision Feedback Equalizer based on Maximization of Zero-Error Probability)

  • 김남용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권8C호
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    • pp.516-521
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    • 2011
  • 이 논문에서는 심각한 다중경로 페이딩 왜곡과 충격성 잡음을 극복하기 위해 결정궤환 구조를 갖추고 오차의 영확률을 최대화하는 비선형 알고리듬(MZEP-DF)를 제안하였다. 제안된 MZEP-DF 알고리듬은 충격성 잡음에 강인성을 보였고 궤환구조 영역에서 잔여 심볼간 간섭을 제거하는 능력을 보였다. 기존 LMS 알고리듬이 정상상태 오차 전력에 대해 -3 dB 이하로 수렴하지 못했던 심각한 다중경로 페이딩과 충격성 잡음 환경에 대해 제안한 알고리듬은 선형 MZEP 알고리듬과 비교하였을 때, 10 dB 이상 성능향상을 보였다.

신호 부공간에서 구한 방위각 이노베이션을 이용한 다중표적 방위각 추적 알고리즘 (Multiple Target Angle Tracking Algorithm Using Angular Innovation Extracted from Signal Subspace)

  • 류창수;이수형;이균경
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권12호
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    • pp.20-26
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    • 1999
  • 본 논문에서는 신호 부공간을 이용하여 표적들의 방위각 이노베이션을 구함으로써, 별도의 데이터연관 기법이 필요 없으며 간단한 구조의 효율적인 다중표적 방위각 추적 알고리즘을 제안하였다. 신호 부공간은 PAST와 같은 신호 부공간 추적 알고리즘을 이용하여 추정된다. 추정된 신호 부공간과 방위각 이노베이션이 만족시키는 비선형 행렬방정식을 유도하고, 이를 Taylor 급수 전개하여 선형근사화 한다. 이렇게 선형근사화하여 얻은 선형 행렬방정식으로부터 최소제곱법을 이용하여 방위각 이노베이션을 구한다. 다양한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘의 효율적이고 우수한 성능을 확인하였다.

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열병합발전시스템에서 유전알고리즘을 적용한 단기운전계획 수립 (Short-term Operation Scheduling of Cogeneration Systems Using Genetic Algorithm)

  • Park, Seong-Hun;Jung, Chang-Ho;Lee, Jong-Beom
    • 에너지공학
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    • 제6권1호
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    • pp.11-18
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    • 1997
  • 본 논문은 에너지 효율이 높은 열병합발전시스템을 대상으로 유전알고리즘을 적용하여 단기운전계획을 수립하였다. 특히 열병합발전시스템의 효율은 약 70%이지만 효율이 일정하지 않을 뿐만 아니라 비선형적인 특징을 가지므로 실제 산업체의 열병합발전소의 데이터를 기초로 하여 적합한 가변효율방정식을 구하였다. 또한 본 논문에서 적용된 유전알고리즘은 계산시간의 감소와 높은 정밀도를 가진 실변수 유전알고리즘으로 시뮬레이션 하였다. 그 결과로 가변효율을 가진 열병합발전시스템의 단기운전계획이 유전알고리즘을 적용하여 적절하게 운전계획이 수립되고 있음을 나타내었으며 각종 보조설비가 유연성 있게 협력하며 필요시마다 효율적으로 운전되고 있음을 확인하였다.

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퍼지 입력 공간 분할애 따른 퍼지 추론과 이의 최적화 (Fuzzy inference system and Its Optimization according to partition of Fuzzy input space)

  • 박병준;윤기찬;오성권;장성환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.657-659
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    • 1998
  • In order to optimize fuzzy modeling of nonlinear system, we proposed a optimal fuzzy model according to the characteristic of I/O relationship, HCM method, the genetic algorithm, and the objective function with weighting factor. A conventional fuzzy model has difficulty in definition of membership function. In order to solve its problem, the premise structure of the proposed fuzzy model is selected by both the partition of input space and the analysis of input-output relationship using the clustering algorithm. The premise parameters of the fuzzy model are optimized respectively by the genetic algorithm and the consequence parameters of the fuzzy model are identified by the standard least square method. Also, the objective function with weighting factor is proposed to achieve a balance between the performance results for the training and testing data.

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최소평균사승 적응알고리즘의 수렴특성 분석 (Convergence Analysis of the Least Mean Fourth Adaptive Algorithm)

  • 조성호;김형중;이종원
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제14권1E호
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    • pp.56-64
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    • 1995
  • 최소평균사승 적응알고리즘은 추정오차의 평균사승값을 최소화하는 추정경도방법 가운데 하나이다. 알고리즘의 잠재적인 여러 장점에도 불구하고, 이 알고리즘은 현재 기존의 최소평균자승 알고리즘 보다 실제 적게 주목받고 있다. 그 이유는 최소평균사승 알고리즘의 수렴특성에 관한 통계적 분석이 최소평균자승 알고리즘에 비해 매우 어렵고, 따라서 아직 알고리즘에 대해 모르는 분분이 많이 때문으로 보인다. 본 논문에서는 적응필터의 입력신호가 평균이 영이고 시불변 가우시안 랜덤신호일 경우 최소평균사승 적응알고리즘의 통계적인 수렴특성에 대하여 연구하였다. 이를 위해, 시스템인지 모드에서 알고리즘의 평균 및 평균자승 특성을 나타내는 일련의 관계식을 유도하였다. 그리고 알고리즘의 평균특성이 수렴하기 위한 조건을 찾았는데, 여기서 최소평균사승 적응알고리즘의 수렴특성이 초기치의 선택에 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 또한 최소 평균사승 알고리즘의 성능을 기존의 최소평균자승 알고리즘과 실험적으로 비교하였고, 두개의 알고리즘이 정상상태에서 같은 값의 평균자승추정오차를 갖을 때 최소평균사승 알고리즘이 치소평균자승 알고리즘에 비해 매우 빠른 수렴속도를 갖을수 있음을 확인하였다.

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영상합성을 위한 영상으로부터의 견실한 카메라피라미터 확정법 (Robust Estimation of Camera Parameters from Video Signals for Video Composition)

  • 박종일;이충웅
    • 전자공학회논문지B
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    • 제32B권10호
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    • pp.1305-1313
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    • 1995
  • In this paper, we propose a robust estimation of camera parameters from image sequence for high quality video composition. We first establish correspondence of feature points between consecutive image fields. After the establishment, we formulate a nonlinear least-square data fitting problem. When the image sequence contains moving objects, and/or when the correspondence establishment is not successful for some feature points, we get bad observations, outliers. They should be properly eliminated for a good estimation. Thus, we propose an iterative algorithm for rejecting the outliers and fitting the camera parameters alternatively. We show the validity of the proposed method using computer generated data sets and real image sequeces.

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진화론적 정보 입자에 기반한 퍼지 관계 기반 퍼지 추론 시스템의 최적 설계 (Optimal Design of Fuzzy Relation-based Fuzzy Inference Systems Based on Evolutionary Information Granulation)

  • 박건준;김현기;오성권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.340-342
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    • 2004
  • In this paper, we introduce a new category of fuzzy inference systems baled on information granulation to carry out the model identification of complex and nonlinear systems. Informal speaking, information granules are viewed as linked collections of objects(data, in particular) drawn together by the criteria of proximity, similarity, or functionality. Granulation of information with the aid of Hard C-Means(HCM) clustering algorithm help determine the initial parameters of fuzzy model such as the initial apexes of the membership functions and the initial values of polyminial functions being used in the premise and consequence part of the fuzzy rules. And the initial parameters are tuned effectively with the aid of the genetic algorithms(GAs) and the least square method. The proposed model is contrasted with the performance of the conventional fuzzy models in the literature.

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GMOH 기법에 의한 공작기계 원점의 열적거동 예측 (Estimation of Thermal Behavior for the Machine Origin of Machine Tools using GMOH Methodology)

  • 안중용
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.213-218
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    • 1997
  • Thermal deformation of machine origin of machine tools due to internal and external heat sources has been the most important problem to fabricate products with higher accuracy and performance. In order to solve this problem, GMDH models were constructed to estimate thermal deformation of machine origin for a vertical machining ceneter through measurement of temperature data of specific points on the machine tool. These models are nonlinear equations with high-order polynomials and implemented in a multilayered perceptron type network structure. Input variables and orders are automatically selected by correlation and optimization procedure. Sensors with small influence are deleted automatically in this algorithm. It was shown that the points of temperature measurement can be reduced without sacrificing the estimation accuracy of $\pm$5${\mu}{\textrm}{m}$. From the experimental result, it was confirmed that GMDH methodology was superior to least square models to estimate the thermal behavior of machine tools.

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Eye-in-Hand 로보트 비젼을 이용한 3차원 위치 정보의 추정 (3 Dimensional Position Estimation for Eye-in-Hand Robot Vision)

  • 장원;김경진;정명진;변증남
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권8호
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    • pp.1152-1160
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    • 1989
  • This paper describes a 3 dimensional position estimation method for a eye-in-hand robot vision system. The camera is mounted on the tip of a robot manipulator, and moves without restriction. Sequences of images are considered simultaneously for nonlinear least-square formation, and the best estimation of the 3 dimensional position is searched by the Simplex search algorithm. The experiments show that the proposed method can provide fairly accurate position information, while the robot is executing a given task.

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