• 제목/요약/키워드: recursive least square method

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시계열을 따르는 공정데이터의 모델 모수기반 이상탐지 (Model Parameter Based Fault Detection for Time-series Data)

  • 박시저;박정술;김성식;백준걸
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.67-79
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    • 2011
  • 본 연구에서는 시계열 공정데이터 관리를 위한 모델모수 기반 이상 탐지방법을 제안한다. 일반적인 공정관리에 널리 쓰이는 전통적인 통계적 관리기법의 관리도(SPC chart)는 측정되는 데이터가 특정 분포를 따르며 상관관계가 없는 상황을 가정한다. 따라서 공정데이터 형태가 시계열데이터와 같이 특정분포를 따르지 않고, 자기상관관계를 갖는다면 전통적인 관리도로는 관리에 한계를 보인다. 본 연구는 시계열을 따르는 공정의 이상을 탐지를 위한 MPBC(Model Parameter Based Control-chart) 방법을 제안한다. 제안된 MPBC는 시계열공정을 모델링하고, 모델모수의 변화를 감지하여 공정의 이상을 탐지하는 방법이다. 시계열 공정은 ARMA(p,q) 모델을 가정하며, RLS(Recursive Least Square)를 이용하여 시계열 모델의 모수를 추정하고, 추정된 모수를 $K^2$관리도로 관리한다. 제안된 방법은 기존 알고리즘과 비교하여 시계열 공정 변화 탐지에 우수한 성능을 보였으며 시계열 데이터에 있어서 보다 효율적인 공정관리 방향을 제시한다.

Nonlinear structural system wind load input estimation using the extended inverse method

  • Lee, Ming-Hui
    • Wind and Structures
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    • 제17권4호
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    • pp.451-464
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    • 2013
  • This study develops an extended inverse input estimation algorithm with intelligent adaptive fuzzy weighting to effectively estimate the unknown input wind load of nonlinear structural systems. This algorithm combines the extended Kalman filter and recursive least squares estimator with intelligent adaptive fuzzy weighting. This study investigated the unknown input wind load applied on a tower structural system. Nonlinear characteristics will exist in various structural systems. The nonlinear characteristics are particularly more obvious when applying larger input wind load. Numerical simulation cases involving different input wind load types are studied in this paper. The simulation results verify the nonlinear characteristics of the structural system. This algorithm is effective in estimating unknown input wind loads.

적응형 되먹임 기반 종방향 자율주행 구동기 고장 탐지 및 허용 제어 알고리즘 개발 (Development of an Adaptive Feedback based Actuator Fault Detection and Tolerant Control Algorithms for Longitudinal Autonomous Driving)

  • 오광석;이종민;송태준;오세찬;이경수
    • 자동차안전학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.13-22
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    • 2020
  • This paper presents an adaptive feedback based actuator fault detection and tolerant control algorithms for longitudinal functional safety of autonomous driving. In order to ensure the functional safety of autonomous vehicles, fault detection and tolerant control algorithms are needed for sensors and actuators used for autonomous driving. In this study, adaptive feedback control algorithm to compute the longitudinal acceleration for autonomous driving has been developed based on relationship function using states. The relationship function has been designed using feedback gains and error states for adaptation rule design. The coefficients in the relationship function have been estimated using recursive least square with multiple forgetting factors. The MIT rule has been adopted to design the adaptation rule for feedback gains online. The stability analysis has been conducted based on Lyapunov direct method. The longitudinal acceleration computed by adaptive control algorithm has been compared to the actual acceleration for fault detection of actuators used for longitudinal autonomous driving.

유전알고리즘과 FCM 기반 퍼지 시스템을 이용한 비선형 시스템 모델링 (Nonlinear System Modeling Using Genetic Algorithm and FCM-basd Fuzzy System)

  • 곽근창;이대종;유정웅;전명근
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.491-499
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유전알고리즘(Genetic Algorithm)과 FCM(Fuzzy c-means) 클러스터링을 이용하여 TSK(Takagi-Sugeno-Kang)형태의 퍼지 규칙 생성과 퍼지 시스템(FCM-ANFIS)을 효과적으로 구축하는 방법을 제안한다. 구조동정에서는 먼저 PCA(Principal Component Analysis)을 이용하여 입력 데이처 성분간의 상관관계를 제거한 후에 FCM을 이용하여 클러스터를 생성하고 성능지표에 근거해서 타당한 클러스터의 수, 즉 퍼지 규칙의 수를 얻는다. 파라미터 동정에서는 유전알고리즘을 이용하여 전제부 파라미터를 최적에 가깝도록 탐색을 시도한다. 결론부 파라미터는 유전알고리즘에 의한 탐색공간을 줄이기 위해 전제부 파라미터가 결정되면 PLSE(Recursive Least Square Estimate)에 의해 추정되어진다. 이렇게 함으로서 타당한 규칙 수와 효율적인 퍼지 규칙을 얻을 수 있다. 제안된 방법의 유용성을 보이기 위해 Box-Jenkins의 가스로 데이터와 Rice taste 데이터의 모델링에 적용하여 이전의 연구보다 좋은 결과를 보임을 알 수 있었다.

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RLS 기반 Actor-Critic 학습을 이용한 로봇이동 (Robot Locomotion via RLS-based Actor-Critic Learning)

  • 김종호;강대성;박주영
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.893-898
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    • 2005
  • 강화학습 방법론 중 하나의 부류인 액터-크리틱 알고리즘은 제어압력 선택 문제에 있어서 최소한의 계산만을 필요로 하고, 확률적 정책을 명시정으로 다룰 수 있는 장점 때문에 최근에 인공지능 분야에서 많은 관심을 끌고 있다. 액터-크리틱 네트워크는 제어압력 선택 전략을 위한 액터 네트워크와 가치 함수 근사를 위한 크리틱 네트워크로 구성되며, 우수한 제어입력의 서택과 정화한 가치 함수 관사를 최대한 신속하게 달성하기 위하여, 학습 과정 동안 액터와 크리틱은 자신들의 파라미터 백터를 적응적으로 변화시키는 전략을 구사한다. 본 논문은 크리틱의 학습을 위해 빠른 수렴성을 보장하는 RLS (Recursive Least Square)를 사용하고, 액터의 학습을 위해 정책의 기울기(Policy Gradient)를 이용하는 새로운 종류의 알고리즘을 고려한다. 고려된 알고리즘의 적용 가능성은 두개의 링크를 갖는 로봇에 대한 실험을 통하여 예시된다.

직접법과 반복법(LMS법)의 합성 알고리즘을 이용한 직선배열 점음원의 적응 지향성 합성 SIMULATION (Adaptive directivity synthesis simulation of point source array using algorithm combined directive and recursive method(LMS method))

  • 조기량
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.1453-1462
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    • 1996
  • A numerical simulation is carried out on the directiveity synthesis of ultrasonic transducers by point source array. Directive method with combined LMS(Least-Mean-Square) method is practiced by means of a iterative method to realize the desired directivity. The directiviey of quasi-ideal beam with a beam width and a directive arbitrary specified was chosen. On the numerical resut, Proposed algorithm shows higher speed of clculating simulation than that of LMS method, and make adaptive control, which enables the desired directivity. Numerical simulations are carried out by PC(CPU:80486 DX2, RAM 16Mbyte).

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하이브리드 전기자동차용 리튬이온 배터리 모델링 및 상태 관측기 설계 (Modeling and State Observer Design of HEV Li-ion Battery)

  • 김호기;허상진;강구배
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.360-368
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    • 2008
  • 하이브리드 전기자동차용 리튬이온 배터리 시스템의 모델링 및 모델기반 상태 관측기 설계에 관한 연구를 수행하였다. 배터리의 동적 특성을 모사하기 위한 모델은 전기적 등가회로로 단순화하여 제안하였다. 모델 파라미터는 최소 자승 이론에 의거 다양한 운전조건에 따라 추정하였고, 실험 검증하였다. 검증된 모델을 기반으로 하는 비례-적분(PI) 제어의 상태 관측기를 구성하였고, 제어 이득 선정방법을 제안하였다. 제안된 상태 관측기의 강인성은 시뮬레이션 및 실험에 의거 다양한 운전조건 변동에 따른 민감도를 분석하여 검증하였다.

회전관성의 순환최소자승 추정을 이용한 모델 예견 기반 굴삭기의 충돌회피 알고리즘 개발 (Model-Prediction-based Collision-Avoidance Algorithm for Excavators Using the RLS Estimation of Rotational Inertia)

  • 오광석;서자호;이근호
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제13권4호
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    • pp.59-67
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    • 2016
  • This paper proposes a model-prediction-based collision-avoidance algorithm for excavators for which the recursive-least-squares (RLS) estimation of the excavator's rotational inertia is used. To estimate the rotational inertia of the excavator, the RLS estimation with multiple forgetting and two updating rules for the nominal parameter and the forgetting factors was conducted based on the excavator-swing dynamics. The average value of the estimated rotational inertia that is for the minimizing effects of the estimation error was computed using the recursive-average method with forgetting. Based on the swing dynamics, the computed average of the rotational inertia, the damping coefficient for braking, and the excavator's braking angle were predicted, and the predicted braking angle was compared with the detected-object angle for a safety evaluation. The safety level defined in this study consists of the three levels safe, warning, and emergency braking. The analytical rotational-inertia-based performance evaluation of the designed estimation algorithm was conducted using a typical working scenario. The results of the safety evaluation show that the predictive safety-evaluation algorithm of the proposed model can evaluate the safety level of the excavator during its operation.

Newton-Raphson법 기반의 적응 망각율을 갖는 RLS 알고리즘에 의한 원격센서시스템의 시변파라메타 추정 (Time Variant Parameter Estimation using RLS Algorithm with Adaptive Forgetting Factor Based on Newton-Raphson Method)

  • 김경엽;이준탁
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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    • pp.435-439
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    • 2007
  • This paper deals with RLS algorithm using Newton-Raphson method based adaptive forgetting factor for a passive telemetry RF sensor system in order to estimate the time variant parameter to be included in RF sensor model. For this estimation with RLS algorithm, phasor typed RF sensor system modelled with inductive coupling principle is used. Instead of applying constant forgetting factor to estimate time variant parameter, the adaptive forgetting factor based on Newton-Raphson method is applied to RLS algorithm without constant forgetting factor to be determined intuitively. Finally, we provide numerical examples to evaluate the feasibility and generality of the proposed method in this paper.

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시변 지연시간이 존재하는 시스템의 자기동조 PID 제어 (Self-Tuning PID Control of Systems with Time-Varying Delays)

  • 남현도;안동준
    • 대한전기학회논문지
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    • 제39권4호
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    • pp.364-370
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    • 1990
  • In this paper, we propose a self-tuning PID controller for unknown systems with time-varying delay. Using pole placement equations, we derive the controller that can be extended to the multi-step time delay case. The time-varying delays are estimated by a prediction error delay method using multiple predictors. Since the order of the estimation vector is not increased, the persistant exciting condition of control input is alleviated. Since the least square method gives biased parameter estimates for colored noise cases, the recursive instrumental variable method is used to estimate system parameters. The computational burden of the proposed method is less than the conventional adaptive methods. Computer simulations are performed to illustrate the efficiency of the proposed method.

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