• 제목/요약/키워드: Pade Approximation

검색결과 36건 처리시간 0.018초

Continued Fraction Expansion을 이용한 Dead Time 근사의 새로운 접근 (New Approach Using the Continued Fraction Expansion for the Dead Time Approximation)

  • 조원휘;이지태
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제50권5호
    • /
    • pp.830-836
    • /
    • 2012
  • Dead time은 공정의 동특성을 기술할 때 매우 자주 나타나는 것으로 공정의 동특성 모사 혹은 제어 시스템 분석에 많은 어려움을 준다. 이 어려움을 줄이기 위해 무한 차원의 dead time을 유한 차원의 전달함수로의 근사가 필요한데, 여기에는 Pade 근사가 자주 사용된다. Dead time의 정밀한 근사를 위해서는 고차의 Pade 근사가 필요한데, 고차의 Pade 근사식은 외우기 쉽지 않고 수치적으로 안정적이지 못하다. 이 Pade 근사와 같은 전달함수를 주지만 수치적으로 우수한 continued fraction 전개를 이용하는 방법을 제안하고자 한다. 제안하는 방법은 수치적으로 우수할 뿐만 아니라 매우 체계적이어서 쉽게 기억할 수 있어 공정제어 강의와 계산에 편리하게 이용할 수 있을 것이다.

Pade근사를 이용한 준해석 구조 민감도의 해석 (The Semi-Analytic Structural Sensitivity Using Pade Approximation)

  • 단호진;이병채
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제26권12호
    • /
    • pp.2631-2635
    • /
    • 2002
  • The semi-analytic sensitivity analysis using Pade approximation is presented for linear elastic structures. Although the semi-analytic method has several advantages, accuracy of the method prevents it from practical application. One of promising remedies is the use of geometric series for the matrix inversion. Though series expansion of order three has been successfully applied to the calculation of the structural sensitivity in the most range of the design perturbation, it is prone to have a slow convergence for large perturbation. To overcome this shortage, Pade approximation is introduced so that it can broaden the trust region of the perturbation without adding expansion terms. Numerical results show that the confident sensitivity can be obtained with tiny expenses of computation effort.

파데 2차 근사방법을 사용한 제어기기의 동조 (A Controller Tuning Method by Pade Second Order Approximation)

  • Suh, Byung-Suhl
    • 대한전자공학회논문지
    • /
    • 제23권5호
    • /
    • pp.647-652
    • /
    • 1986
  • The controller tuning methods proposed by Yuwana-Seborg and Suh utilizes Pade first order approximation for the delay terms in the closed loop transfer function. In this paper, the use of a Pade second-order approximation method is investigated. The simulation results show that the new method is superior to pervious approaches such as Ziegler-Nichols and Cohen-Coon methods.

  • PDF

레이더 신호 능동 상쇄를 위한 Pade 근사 기반의 적응적 파라미터 추정 기법 (Pade Approximation Based Adaptive Parameter Estimation for Radar Signal Active Cancellation)

  • 이상근;임성목;심동규;이충용
    • 전자공학회논문지
    • /
    • 제51권11호
    • /
    • pp.47-53
    • /
    • 2014
  • 레이더 신호 능동 상쇄를 위하여 기존의 MLE 기법에 비해 매우 적은 수신 신호 샘플만을 이용하여 신호의 파라미터 추정이 가능한 Pade approximation 기반의 적응적 파라미터 추정 알고리즘을 제안한다. 또한 제안하는 알고리즘이 레이더 신호의 중심 주파수를 갱신함으로써 시간에 따라 변하는 중심 주파수를 갖는 신호에 대한 능동적인 추정이 가능함을 보인다. 레이더 신호 능동 상쇄 모의실험을 통해 위협 레이더 신호의 크기에 대한 추정된 신호의 RMSE의 비를 계산함으로써 제안하는 알고리즘의 추정 정확도를 보인다.

레이더 신호 능동 상쇄를 위한 Pade 근사 폴-제로 모델 기반의 단계적 파라미터 추정 (Stepwise Parameter Estimation Using Pole-Zero Model of Pade Approximation for Radar Signal Active Cancellation)

  • 한용규;임성목;심동규;이충용
    • 전자공학회논문지
    • /
    • 제51권11호
    • /
    • pp.40-46
    • /
    • 2014
  • 위협 레이더 신호의 능동 상쇄를 위한 파라미터 추정 알고리즘으로 Pade 근사 폴-제로 모델 계수를 이용하여 반복적으로 추정하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 Pade 근사의 폴-제로 모델 계수와 파라미터, 수신 샘플의 관계를 바탕으로 적은 수의 수신 샘플과 간단한 비교 과정만을 이용하여 closed form으로 파라미터를 추정한다. 그리고 적은 수의 수신 샘플만을 이용하는 특징과 간단한 계산 과정만을 요구하는 특징을 바탕으로 시간에 따라 오차가 커지는 현상을 억제하기 위해 단계적으로 파라미터를 추정한다. 마지막으로 모의실험을 통해 기존 기법과의 계산 복잡도 및 성능을 비교하고, 제안 알고리즘이 간단하고 신속하게 레이더 신호의 능동 상쇄를 수행함을 보인다.

Stability Improved Split-step Parabolic Equation Model

  • Kim, Tae-Hyun;Seong, Woojae
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
    • /
    • 제21권3E호
    • /
    • pp.105-111
    • /
    • 2002
  • The parabolic equation technique provides an excellent model to describe the wave phenomena when there exists a predominant direction of propagation. The model handles the square root wave number operator in paraxial direction. Realization of the pseudo-differential square root operator is the essential part of the parabolic equation method for its numerical accuracy. The wide-angled approximation of the operator is made based on the Pade series expansion, where the branch line rotation scheme can be combined with the original Pade approximation to stabilize its computational performance for complex modes. The Galerkin integration has been employed to discretize the depth-dependent operator. The benchmark tests involving the half-infinite space, the range independent and dependent environment will validate the implemented numerical model.

단일 폐루프 테스트를 통한 온라인 슬라이딩 모드 제어기 동조 (On-Line Sliding Mode Controller Tuning from a single closed loop test)

  • 배준형;임동균;서병설
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2005년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
    • /
    • pp.106-108
    • /
    • 2005
  • The calculation of parameters of a process model is modified to find that better sliding mode controller for a process with time delay. A design method by Camacho has such problems as chattering, overshoot due to the Pade approximation errors for the time delay term of the first order model. In this paper, a new design technique for a sliding mode controller is proposed by introducing the modified Pade approximation considering the weight factor. The modified method is expected to provide a more accurate model with better control settings.

  • PDF

Comparison of Matrix Exponential Methods for Fuel Burnup Calculations

  • Oh, Hyung-Suk;Yang, Won-Sik
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제31권2호
    • /
    • pp.172-181
    • /
    • 1999
  • Series expansion methods to compute the exponential of a matrix have been compared by applying them to fuel depletion calculations. Specifically, Taylor, Pade, Chebyshev, and rational Chebyshev approximations have been investigated by approximating the exponentials of bum matrices by truncated series of each method with the scaling and squaring algorithm. The accuracy and efficiency of these methods have been tested by performing various numerical tests using one thermal reactor and two fast reactor depletion problems. The results indicate that all the four series methods are accurate enough to be used for fuel depletion calculations although the rational Chebyshev approximation is relatively less accurate. They also show that the rational approximations are more efficient than the polynomial approximations. Considering the computational accuracy and efficiency, the Pade approximation appears to be better than the other methods. Its accuracy is better than the rational Chebyshev approximation, while being comparable to the polynomial approximations. On the other hand, its efficiency is better than the polynomial approximations and is similar to the rational Chebyshev approximation. In particular, for fast reactor depletion calculations, it is faster than the polynomial approximations by a factor of ∼ 1.7.

  • PDF

New Guidance Filter Structure for Homing Missiles with Strapdown IIR Seeker

  • Kim, Tae-Hun;Kim, Jong-Han;Kim, Philsung
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
    • /
    • 제18권4호
    • /
    • pp.757-766
    • /
    • 2017
  • For implementing the proportional navigation guidance law on passive homing missiles equipped with strapdown imaging infrared seekers, the line-of-sight angles and rates with respect to the inertial frame should be estimated by carefully handling the parasitic instability effect due to the seeker's latency. By introducing a new state vector representation along with the Pade approximation for compensating the time-delay of the seeker, this paper proposes a new guidance filter structure, stochastic dynamic models and measurement equations, in three-dimensional homing problem. Then, it derives the line-of-sight angle and rate estimator in general two-dimensional engagement by applying the extended Kalman filter to the proposed structure. The estimation performance and the characteristics of the proposed filter were evaluated via a series of numerical experiments.

절대안정도를 보장하는 최적 PID 제어기 설계에 관한 연구 (A Study on Optimal PID Controller Design Ensure the Absolute Stability)

  • 조준호
    • 융합정보논문지
    • /
    • 제11권2호
    • /
    • pp.124-129
    • /
    • 2021
  • 본 논문에서는 절대 안정도를 보장하는 최적의 제어기 설계에 대해 제안하였다. 논문의 적용 순서는 지연시간의 포함여부를 판단하고, 지연시간이 포함되었을 경우 Pade 근사법을 통해서 지연시간을 근사화 한다. 그 다음 공정모델과 제어기 전달함수에 대한 개루프 전달함수를 구하며, Routh-Hurwitz 판별법에 의해서 절대 안정도 구간을 계산한다. 마지막 단계에서는 앞 단계에서 구한 구간을 활용하여 유전자 알고리즘으로 최적의 PID 제어파라미터 값을 구한다. 그 결과 제안 된 방법은 안정성이 보장되며, 최적의 제어기를 설계하여 기존의 방법보다 성능 지표에서 우월함을 확인하였다. 향후 지연시간에 대한 보상방법이 연구된다면 더욱 좋은 성능지표를 얻을 것으로 판단된다.