• 제목/요약/키워드: Statistical linearization

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비선형시스템의 새로운 통계적 선형화방법 (A New Statistical Linearization Technique of Nonlinear System)

  • 이장규;이연석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1990년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.72-76
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    • 1990
  • A new statistical linearization technique for nonlinear system called covariance matching method is proposed in this paper. The covariance matching method makes the mean and variance of an approximated output be identical real functional output, and the distribution of the approximated output have identical shape with a given random input. Also, the covariance matching method can be easily implemented for statistical analysis of nonlinear systems with a combination of linear system covariance analysis.

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Direct implementation of stochastic linearization for SDOF systems with general hysteresis

  • Dobson, S.;Noori, M.;Hou, Z.;Dimentberg, M.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제6권5호
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    • pp.473-484
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    • 1998
  • The first and second moments of response variables for SDOF systems with hysteretic nonlinearity are obtained by a direct linearization procedure. This adaptation in the implementation of well-known statistical linearization methods, provides concise, model-independent linearization coefficients that are well-suited for numerical solution. The method may be applied to systems which incorporate any hysteresis model governed by a differential constitutive equation, and may be used for zero or non-zero mean random vibration. The implementation eliminates the effort of analytically deriving specific linearization coefficients for new hysteresis models. In doing so, the procedure of stochastic analysis is made independent from the task of physical modeling of hysteretic systems. In this study, systems with three different hysteresis models are analyzed under various zero and non-zero mean Gaussian White noise inputs. Results are shown to be in agreement with previous linearization studies and Monte Carlo Simulation.

확률적 선형화를 이용한 철도차량의 횡방향 진동에 관한 연구 (A Study on the Lateral Vibretion of a Railway Vehicle Utilizing Statistical Linearization Technique)

  • 임종순;박윤식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.742-750
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    • 1986
  • 본 연구에서는 레일의 불규칙성을 가우시안 분포(Gausian distribution)를 갖 는 랜덤함수로 보고 레일과 바퀴의 비선형기하학적 형상을 확률적 선형화 방법으로 단 순화하여 측방향 강제진동 응답을 구하였다. 또 구하여진 rms 응답 스펙트럼은 비선 형 방정식을 직접 수치적분하여 구한 결과와 비교하므로써 확률적 선형화방법의 효용 성을 보였다. 또한 열차 주행 속도를 변화 시키면서 강제 진동 응답을 시간 영역에 서 구하였으며 그로부터 지금까지 실험결과에서 나타나고 있는 간헐적헌팅(intermit- tent hunting)에 대한 현상을 설명하였다.

통계적 부분선형화 방법을 이용한 선체의 불규칙 횡동요 운동의 해석 (Analysis of Random Ship Rolling Using Partial Stochastic Linearization)

  • 김동수;이원경
    • 대한조선학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.37-41
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    • 1995
  • 불규칙 해상에서의 선체의 횡동요운동을 해석하기 위하여 통계적 부분선형화 방법을 사용하였다. 선형 1자유도계인 횡동요 운동 모델에 2차의 비선형 감쇠항과 3차 및 5차, 7차, 9차, 11차의 비선형 복원모멘트를 추가하였으며 불규칙 기진모멘트는 가우스 백색잡음으로 가정하였다. 이 해석 결과를 등가선형화 방법으로 구한결과와 비교한 결과 부분선형화 방법이 반드시 더 정확한 결과를 주는 것은 아니란 점을 확인하였다.

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등가선형화방법을 이용한 선체의 불규칙 횡동요 운동의 통계적 해석 (Statistical Analysis of Random Ship Rolling Using Equivalent Linearization Method)

  • 김동수;이원경
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.39-45
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    • 1993
  • 불규칙 해상에서의 선체의 횡동요운동을 해석하기 위하여 등가선형화방법을 사용 하였다. 일자 유도 선형 횡동요운동 모델에다가 2차의 비선형 감쇠항과 3차 및 5차의 비선형 복원 모멘트를 추가 하였으며 불규칙 기진 모멘트는 가우스 백색잡음으로 가정 하였다. 등가선형화 방법을 사용하여 예측한 응답의 통계적 특성을Simulation 결과와 비교 하였다.

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이산 비선형시스템에서의 준최적추정자 (A Suboptimal Estimator Design for Discrete Nonlinear Systems)

  • 이연석;이장규
    • 대한전기학회논문지
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    • 제40권9호
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    • pp.929-936
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    • 1991
  • An estimator for a discrete nonlinear system is derived in the sense of minimum mean square error. An optimal estimator for nonlinear system is very difficult to find and it will be infinite dimensional even if it is found. It has been known that the statistical linearization technique makes it possible to obtain a finite dimensional estimator. In this paper, the procedure of its derivation using the statistical linearization technique that gives an exact mean and variance information is introduced in the sense of minimum mean square error. The derived estimator cannot be clainmed to be globally optimal estimator because it uses the Gaussian assumption to the non-Gaussian distributed nonlinear output. However, the proposed filter exhibits a better performance compared to extended Kalman filter. Simulation results of a simple example present the improvement of the proposed filter in convergent property over the extended Kalman filter.

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Assessing the Accuracy of Outlier Tests in Nonlinear Regression

  • Kahng, Myung-Wook;Kim, Bu-Yang
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제16권1호
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    • pp.163-168
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    • 2009
  • Given the specific mean shift outlier model, the standard approaches to obtaining test statistics for outliers are discussed. Accuracy of outlier tests is investigated using subset curvatures. These subset curvatures appear to be reliable indicators of the adequacy of the linearization based test. Also, we consider obtaining graphical summaries of uncertainty in estimating parameters through confidence curves. The results are applied to the problem of assessing the accuracy of outlier tests.

유도무기체계의 성능분석기법 (A performance anaylsis technique for guided weapons)

  • 이연석;이장규;장상근
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.274-279
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    • 1991
  • The development of a guided weapon system, such as a tactical missile, requires a performance analysis of a nonlinear system. Generally, the Monte Carlo analysis method is used for this purpose. The limitation of this method, a large number of simulations, for a nonlinear system performance analysis strongly motivated the development of a more efficient analytic technique. In this paper, the statisfical linearization methods is used for the performance analysis to the guided weapon system with the help of covariance analysis technique. Because the statistical linearization methods cannot be used to the look-up table nonlinear form such as aerodynamic coefficients, the second order polynomial representations is obtained from the table using the Lagrange interpolating polynomial and linearized statistically. Simple simulations about initial state conditions and random component in guidance command shows the results of this technique.

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Equivalent period and damping of SDOF systems for spectral response of the Japanese highway bridges code

  • Sanchez-Flores, Fernando;Igarashi, Akira
    • Earthquakes and Structures
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    • 제2권4호
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    • pp.377-396
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    • 2011
  • In seismic design and structural assessment using the displacement-based approach, real structures are simplified into equivalent single-degree-of-freedom systems with equivalent properties, namely period and damping. In this work, equations for the optimal pair of equivalent properties are derived using statistical procedures on equivalent linearization and defined in terms of the ductility ratio and initial period of vibration. The modified Clough hysteretic model and 30 artificial accelerograms, compatible with the acceleration spectra for firm and soft soils, defined by the Japanese Design Specifications for Highway Bridges are used in the analysis. The results obtained with the proposed equations are verified and their limitations are discussed.

협동교전능력을 위한 자료융합 구조와 비선형 통계적 트랙 융합 기법 (Structure of Data Fusion and Nonlinear Statistical Track Data Fusion in Cooperative Engagement Capability)

  • 정효영;변재욱;이새움;김기성;김기선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권1호
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    • pp.17-27
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    • 2014
  • 협동교전능력과 네트워크 중심의 교전에 대한 관심과 더불어 분산형 추적 시스템에 대한 연구는 중요하다. 이러한 분산형 추적 시스템 연구에 있어서 네트워크의 거대화에 의해 비선형 시스템에서의 추적 필터와 자료융합기술 개발이 불가피하다. 따라서 본 논문에서는 협동교전능력 응용을 위해 측지좌표계 기반의 분산형 추적 시스템에 적합한 트랙 융합구조에서 비선형 시스템 환경 하에 운용할 수 있는 비선형 자료융합 기법의 문제를 정립하고 그에 적용 가능한 기법들을 소개하고 성능을 비교 분석한다. 비선형 시스템에서는 최적의 트랙 융합 기법을 구현하는데 있어서 상호 공분산을 구할 수 없다는 것이 가장 큰 문제점이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 크게 간소화 기법과 근사화 기법의 두 가지 접근법이 있다. 간소화 기법에서는 sample mean과 Millman formula의 두 가지 추정치 융합 기법을 유도할 수 있고, 근사화 기법에서는 해석적 선형화 기법과 통계적 선형화 기법의 두 가지 추정치 융합 기법을 유도할 수 있다. 소개된 네 가지 융합 기법을 모의 실험한 결과 각 플랫폼의 추정치 공분산 정보만을 이용하여 필터의 매 단계에서 최적의 플랫폼을 선택할 수 있는 Millman formula 추정치 융합 기법과 적은 복잡도로 보다 정확히 플랫폼들의 상관 공분산을 근사화 할 수 있는 BCS 융합기법이 효율적임을 확인할 수 있다.