• 제목/요약/키워드: first-order Taylor approximation

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Blind Source Separation of Instantaneous Mixture of Delayed Sources Using High-Order Taylor Approximation

  • Zhao, Wei;Yuan, Zhigang;Shen, Yuehong;Cao, Yufan;Wei, Yimin;Xu, Pengcheng;Jian, Wei
    • ETRI Journal
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    • 제37권4호
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    • pp.727-735
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    • 2015
  • This paper deals with the problem of blind source separation (BSS), where observed signals are a mixture of delayed sources. In reference to a previous work, when the delay time is small such that the first-order Taylor approximation holds, delayed observations are transformed into an instantaneous mixture of original sources and their derivatives, for which an extended second-order blind identification (SOBI) approach is used to recover sources. Inspired by the results of this previous work, we propose to generalize its first-order Taylor approximation to suit higher-order approximations in the case of a large delay time based on a similar version of its extended SOBI. Compared to SOBI and its extended version for a first-order Taylor approximation, our method is more efficient in terms of separation quality when the delay time is large. Simulation results verify the performance of our approach under different time delays and signal-to-noise ratio conditions, respectively.

가중치를 고려한 슬라이딩 모드 제어기 설계 (Sliding Mode Controller Design Considering Weight)

  • 임동균;서병설
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 연구회 합동 학술발표회 논문집
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    • pp.73-77
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    • 1998
  • The conventional sliding mode controller (SMCr) approach is often impractical or difficult when applied to high order process because the number of tuning parameters in the SMCr increases with the order of the plant. Camacho(1996) proposed the design of a fixed structure sliding mode controller based on a first order plus dead time approximation to the higher-order process. But, there are such problems as overshoot, settling time and command following. They are mainly due to the approximation errors of the time delay term by Taylor series. In this paper, in order to improve Camcho's method, a new Taylor approximation technique considering a weight is proposed.

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가중치를 고려한 슬라이딩 모드 제어기 설계 (Sliding Mode Controller Design Considering Weight)

  • 임동균;서병설
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.223-230
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    • 1999
  • 일반적인 슬라이딩 모드 제어기 동조 방법은 동조 피라미터의 수가 플랜트의 차수에 비례하기 때문에 고차의 프로세스에서는 어렵고, 실용적이지 못하다. Camacho(1996)은 고차의 프로세스를 시간 지연 항이 포함된 1차 프로세스로 모델링한 고정 구조 슬라이딩 모드 제어기 설계 방법을 제안하였다. 그러나 Camacho가 제안한 방법은 시간 지연 항을 1차 Taylor 급수로 근사화하는 과정에서 발생되는 근사 오차에 의해 오버슈트, 정착시간, 명령추종 등에 문제점이 있다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위해 가중치를 고려한 새로운 형태의 Taylor 근사 기법과 이를 토대로 새로운 슬라이딩 모드 제어기 설계 방법을 제안하고자 한다.

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부가성 잡음이 존재하는 모노펄스 시스템 성능의 3차 테일러 전개 기반 해석적 분석 (Performance Analysis of Monopulse System Based on Third-Order Taylor Expansion in Additive Noise)

  • 함형우;김건영;이준호
    • 융합정보논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.14-21
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    • 2021
  • 본 논문은 가산성 잡음이 존재할 경우 모노펄스 알고리즘의 성능분석을 해석적으로 분석한 연구이다. 이전 연구에서는 1차 테일러 급수 전개와 2차 테일러 급수 전개를 통한 진폭비교 모노펄스 알고리즘의 해석적 성능 분석을 진행했다. 본 연구에는 3차 테일러 전개기반 해석적 분석법을 적용하여 1차 및 2차 테일러 근사기반의 해석적 분석보다 실제 모노펄스 알고리즘의 성능 분석 결과에 다가가는 것을 보인다. 성능분석은 평균제곱오차(Mean Squre Error)을 통해 분석되며 몬테카를로(Monte-Calro) 방법을 통한 시뮬레이션 MSE와 3차 테일러 근사기반 해석적 MSE를 서로 비교한다. 3차 테일러 근사기반 해석적 MSE를 적용하였을 경우, 이전 연구에서 제안된 2차 테일러 근사기반의 해석적 MSE의 오차를 89.5% 감소시킨다. 또한 몬테카를로 기반 MSE보다 모든 경우에서 빠른 결과를 보인다. 해당 연구를 통해 잡음 재밍이 적용된 환경에서 모노펄스 레이더의 추정 각도 능력을 명시적으로 분석이 가능하다.

A FIFTH ORDER NUMERICAL METHOD FOR SINGULARLY PERTURBED DIFFERENTIAL-DIFFERENCE EQUATIONS WITH NEGATIVE SHIFT

  • Chakravarthy, P. Pramod;Phaneendra, K.;Reddy, Y.N.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제27권1_2호
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    • pp.441-452
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    • 2009
  • In this paper, a fifth order numerical method is presented for solving singularly perturbed differential-difference equations with negative shift. In recent papers the term negative shift has been using for delay. Similar boundary value problems are associated with expected first exit time problem of the membrane, potential in models for neuron and in variational problems in control theory. In the numerical treatment for such type of boundary value problems, first we use Taylor approximation to tackle terms containing small shifts which converts it to a boundary value problem for singularly perturbed differential equation. The two point boundary value problem is transformed into general first order ordinary differential equation system. A discrete approximation of a fifth order compact difference scheme is presented for the first order system and is solved using the boundary conditions. Several numerical examples are solved and compared with exact solution. It is observed that present method approximates the exact solution very well.

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Direct position tracking method for non-circular signals with distributed passive arrays via first-order approximation

  • Jinke Cao;Xiaofei Zhang;Honghao Hao
    • ETRI Journal
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    • 제46권3호
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    • pp.421-431
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    • 2024
  • In this study, a direct position tracking method for non-circular (NC) signals using distributed passive arrays is proposed. First, we calculate the initial positions of sources using a direct position determination (DPD) approach; next, we transform the tracking into a compensation problem. The offsets of the adjacent time positions are calculated using a first-order Taylor expansion. The fusion calculation of the noise subspace is performed according to the NC characteristics. Because the proposed method uses the signal information from the previous iteration, it can realize automatic data associations. Compared with traditional DPD and two-step localization methods, our novel process has lower computational complexity and provides higher accuracy. Moreover, its performance is better than that of the traditional tracking methods. Numerous simulation results support the superiority of our proposed method.

진폭비 불일치에 의한 cross-eye 재밍 성능: 각도 추적 오차 성능 분석 비교 (Performance of cross-eye jamming due to amplitude mismatch: Comparison of performance analysis of angle tracking error)

  • 김제안;김진성;이준호
    • 융합정보논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.51-56
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    • 2021
  • 본 논문에서는 cross-eye의 두 재밍 안테나의 진폭 불일치로 인한 성능 저하를 고려한다. 진폭비의 불일치는 기계적 결함에 따른 실제 진폭비와 명목상 진폭비의 차이가 정규분포를 갖는 랜덤변수로 모델링한다. 1차 테일러 전개와 2차 테일러 전개를 통한 해석적 성능분석이 제안된다. 실제 진폭비와 명목상 진폭비의 불일치가 발생한 Cross-eye 재밍의 성능 측정은 mean square difference (MSD)를 계산함으로서 측정된다. 해석적으로 유도된 MSD는 1차 테일러 전개 기반 시뮬레이션 기반 MSD 및 2차 테일러 전개 기반 시뮬레이션 기반 MSD와 해석 기반 MSD와 비교함으로써 검증된다. 계산비용이 높은 Monte-Carlo기반 MSD보다 해석 기반 MSD가 우수함을 보인다.

단일 폐루프 테스트를 통한 온라인 슬라이딩 모드 제어기 설계 (On-Line Sliding Mode Controller Design from a Single Closed Loop Test)

  • 배준형;임동균;서병설
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권6호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 슬라이딩 모드 제어기의 성능을 향상시키기 위해서 새로운 프로세스 모델의 파라미터 계산을 제안하였다. Camacho가 제안한 방법은 시간 지연항을 1차 Taylor 급수로 근사화하는 과정에서 발생되는 근사 오차에 의한 오버슈트, 정착시간 등에 문제점이 발생하였다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 가중치를 고려한 변형된 파데 근사 방법과 이를 토대로 한 새로운 슬라이딩 모드 제어기의 동조 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 프로세스 응답을 복잡한 수치적 과정없이 온라인으로 직접 동조 파라미터를 구할 수 있다.

WEAKLY STOCHASTIC RUNGE-KUTTA METHOD WITH ORDER 2

  • Soheili, Ali R.;Kazemi, Zahra
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제26권1_2호
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    • pp.135-149
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    • 2008
  • Many deterministic systems are described by Ordinary differential equations and can often be improved by including stochastic effects, but numerical methods for solving stochastic differential equations(SDEs) are required, and work in this area is far less advanced than for deterministic differential equations. In this paper,first we follow [7] to describe Runge-Kutta methods with order 2 from Taylor approximations in the weak sense and present two well known Runge-Kutta methods, RK2-TO and RK2-PL. Then we obtain a new 3-stage explicit Runge-Kutta with order 2 in weak sense and compare the numerical results among these three methods.

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구조물 형상최적화를 위한 근사해석법에 관한 연구 (An Approximation Method for Configuration Optimization of Structures)

  • 장동진;한상훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.7-17
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    • 1990
  • 본 연구에서는 트러스구조와 아치구조의 부재단면적 및 기하형상을 동시에 최적화하는 효율적인 근사화 방법을 제안하고자 한다. 설계과정 중, 트러스구조에 대해서는 응력제약조건 및 좌굴응력제약조건을 만족하도록 하고, 아치구조에 대해서는 조합응력 제약조건을 만족하도록 하였다. 최적화에 필요한 구조해석의 수를 줄이기 위해 Force Approximation Method를 사용하였다. 초기치에 대한 유한요소해석이 수행된 다음 설계변수인 부재단면적과 절점좌표들에 대한 부재단면력들의 경사를 계산하였고, 그 경사정보를 이용 부재단면력들의 1차 Taylor급수 전개에 근거를 둔 근사구조 해석을 형성하였다. 이동한계법을 적용하였으며, 근사구조해석으로 부터 얻어진 정보에 의해 구조물의 체적을 최소화 하였다. 형상최적화를 위한 제안된 본 방법의 효율성과 신뢰성을 보이기 위해 수치예를 들어 다른 방법들에 의한 결과와 비교하였다. 그 결과 구조해석의 수를 크게 감소시킬 수 있었으며, 구조물 형상최적화에 매우 효율적으로 적용될 수 있음을 알게 되었다.

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