수정된 GMDH 알고리즘을 이용한 비선형 동적 시스템의 모델링

홍연찬(Yeon Chan Hong),엄상수(Sang Su Ohm) 한국지능시스템학회 1998 한국지능시스템학회논문지 Vol.8 No.3

능동형 고속 RFID 태그 감지 및 충돌 예방 시스템 개발에 관한 연구

홍연찬,이태봉,Hong, Yeon Chan,Lee, Tae Bong 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.3

본 논문은 RFID 시스템에서 새로운 태그 인식방법을 제안하여 태그 인식 시간을 줄이고 충돌을 예방하여 충돌회피 과정을 단순화 하고자 하였다. 기존의 태그 인식은 리더기의 명령에 인식 거리 내에 있는 태그가 응답하여 인식되는 수동형인 반면 제안된 방법은 태그가 리더기 인식 거리 내 존재하는 경우 명령과 응답이라는 과정 없이 리더가 바로 태그를 인식 할 수 있는 능동형이다. 이와 더불어 기존 시스템에서는 리더와 태그 사이 명령과 응답 과정에서 발생하는 충돌을 통해 복수 태그의 존재가 인지된 반면 제안된 인식 방식은 인식 거리 내 복수의 태그가 있는 경우 이를 바로 인지 할 수 있다. 이러한 인지 능력은 충돌 회피과정을 단순화 하여 그 시간을 줄 일 수 있었다. 태그인식 시간의 비교를 위해 기존 시스템의 태그 인식을 분석하였으며 태그의 능동적 인식과 복수 태그 인식을 위한 하드웨어를 구성하고 복수의 태그가 존재하는 경우 안테나 전압의 변화를 분석하였다. This paper proposed a new transponder detection method to reduce tag recognition time and simplify anti-collision process in RFID systems. In conventional systems, a transponder in detectable area is passively recognized by responding to a reader command. In addition, if there are multiple tags in the area, a collision between tags occurs by responding at the same time to a command and anti-collision process begins. In the proposed method, tags are actively recognized without any command from a reader which results to reducing a tag recognition time and simplifying anti-collision process. To compare transponder recognition time, the process of transponder recognition in conventional systems is analysed. A circuit to detect transponder directly is developed and antenna voltage variation of a reader in the appearance of multiple transponders is analysed for the implementation of the proposed method.

가변 구조를 갖는 적응 제어기의 설계에 관한 연구

홍연찬,최종헌,Hong, Yeon-Chan,Choi, Jong-Hun 대한전자공학회 1996 전자공학회논문지-B Vol.b33 No.1

고전적인 선형 제어와 가변 구조 제어를 융합한 방식에서 가상 공정(nominal plant)을 적응 관측기로 대체하여 실제 공정의 출력과 가상 공정의 출력 간의 오차가 계속 잔존하게 되는 문제를 해결하였다. 적응 관측기로서는 지수 함수적으로 수렴하는 적응 관측기를 사용하였으므로, 실제 공정의 출력에 적응 관측기의 출력이 빠르게 수렴하여 오차가 잔존하지 않게 되어 제어 시스템의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. In the unification method of classical linear control and variable structure control, a problem that the error between the actual plant output and the nominal plant output exists consistently is solved by replacing the nominal plant with an adaptive observer. Since the exponentially convergent adaptive observer is used, the adaptive observer output converges to the actual plant output rapidly. So, the error does not exist after all and as a result the performance degradation of the control system is prevented.

피드백에 의한 GMDH 알고리듬 성능 향상에 관한 연구

홍연찬,Hong, Yeon-Chan 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.3

복잡한 비선형 시스템을 예측하기 위하여 GMDH(Group Method of Data Handling) 알고리듬을 사용할 수 있다. 기존의 GMDH 알고리듬은 정해진 절차에 의해 입력층부터 중간층들을 거쳐 출력층에서 시스템의 예측 출력을 생성한다. 각 층의 출력은 전 층의 출력에 의해서만 생성된다. 그러나 전형적인 GMDH 알고리듬에서 층별로 최적의 구조가 결정되지만 전체적으로는 최적의 구조가 결정되지 않을 수도 있다는 문제점을 해결하기 위해 예측된 출력을 실제의 출력과 비교하여 그 에러를 피드백하여 전체적으로 최적의 구조를 가지는 GMDH 예측 모델을 구성함으로 써 보다 정확한 예측이 가능하도록 하였다. 제안된 알고리듬이 기존의 알고리듬보다 성능이 향상된 것을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하였다. The GMDH(Group Method of Data Handling) algorithm can be used to predict the complex nonlinear systems. The traditional GMDH algorithm produces the prdicted output of the system model in the output layer through the input layer and the intermediate layers as the prescribed process. The outputs of each layer are produced only by the outputs of the former layer. However, in the traditional GMDH algorithm, though the optimal structure of each layer is derived, the overall structure may not be derived optimally. To overcome this problem, GMDH prediction model which has the overall optimal structure is constructed by feeding back the error between the predicted output and the real output. This can make the prediction more precise. The capability improvement of the proposed algorithm compared to the traditional algorithm is verified through computer simulation.

층간 연결에 의한 GMDH 알고리듬의 모델링 성능 향상

홍연찬,Hong, Yeon-Chan 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.6

복잡한 비선형 시스템을 모델링하기 위하여 GMDH(Group Method of Data Handling) 알고리듬을 사용할 수 있다. 기존의 GMDH 알고리듬은 정해진 절차에 의해 입력층부터 중간층들을 거쳐 출력층에서 시스템의 모델링 출력을 생성한다. 각 층의 출력은 전 층의 출력에 의해서만 생성된다. 그러나 입력들 중에서는 다른 입력들보다 모델링 결과에 더 큰 영향을 줄 수 있는 입력들이 있을 수 있다. 따라서 본 논문에서는 영향이 큰 입력들을 층간 연결하여 모델링 성능을 향상시키는 방법을 제안하였다. 제안된 알고리듬이 기존의 알고리듬보다 성능이 향상된 것을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하였다. The GMDH(Group Method of Data Handling) algorithm can be used to model the complex nonlinear systems. The traditional GMDH algorithm produces the output of the system model in the output layer through the input layer and the intermediate layers as the prescribed process. The outputs of each layer are produced only by the outputs of the former layer. However among the inputs there may be the inputs which can influence the modeling result more than the other inputs. Therefore in this paper the method which improve the modeling capability by interlayer connection of more influential inputs is proposed. The capability improvement of the proposed algorithm compared to the traditional algorithm is verified through computer simulation.

GMDH를 이용한 비선형 시스템의 모델링 성능 개선

홍연찬,Hong, Yeon-Chan 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.7

비선형 동적 시스템을 모델링하기 위해 GMDH(Group Method of Data Handling)를 적용한 많은 연구들이 수행되어 왔다. 그러나 모델링의 정확성을 위해서는 계산량이 크게 증가한다. 그러므로 본 논문에서는 입력 데이터를 취사선택하는 기준을 점감적으로 조정함으로써 적어도 정확성을 유지하면서 전형적인 GMDH의 단점인 과도한 계산을 피할 수 있는 방법을 제안한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, GMDH 알고리듬의 계산량을 성공적으로 줄일 수 있었고 에러율도 소폭 줄일 수 있었다. There have been many researches applying GMDH for modelling nonlinear dynamic systems. However, these methods require a great amount of computation in return of the accuracy. Thus, in this paper, we propose a method to reduce the amount of computation in GMDH by adjusting the adopting criterion of input data in decrement while at least maintaining the accuracy. The simulation result verifies that the proposed method can successfully reduce the amount of computation without the expense of the error rate, if not significantly better.

슬라이딩 모드 고유치 설정에 기반을 둔 가변구조 제어 설계

홍연찬(Hong, Yeon-Chan),이태봉(Lee, Tae-Bong) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.6

본 논문에서는 슬라이딩 모드의 고유치를 직접 설정하는 방법을 이용하여 가변구조 제어 시스템을 설계하 는 새로운 방법을 다루었다. 기존의 방법에서는 스위칭 평면 설계 시 정규형 이나 표준형과 같은 특별한 형태의 시 스템 행렬이 요구되었을 뿐만 아니라 그 방법들이 명시적이 못했다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하고자 하 였다. 제시된 방법은 특별한 형태의 시스템 행렬을 요구하지 않을 뿐만 아니라 명시적이다. 기존에 밝혀진 시스템 영점과 슬라이딩 모드의 동특성의 관계를 이용하여 시스템 형태와 무관하게 스위칭 평면이 유일하게 결정될 수 있음 을 보였다. 마지막으로, 수치 예를 통해 제시된 방법의 타당성을 확인하였다. A new scheme for variable structure control design which is based on eigenvalues assignment of sliding mode is developed. In conventional methods, generally, specific type of system matrix like canonical or regular form is required to construct a switching surface. Furthermore, the methods are not explicit. The new method in this paper solved the problems. No special type of system matrix is required and very explicit. It is shown that the switching surface can be constructed and determined uniquely without any dependency on the system form. The proposed method is based on the fact that the dynamics of sliding mode is determined by system zeros. Finally, a numerical example is given to verify the validity of the results studied in this paper.

개선된 수렴 특성을 갖는 적응 극배치 제어기의 설계에 관한 연구

洪淵粲(Yeon-Chan Hong),金鍾煥(Jong-Hwan Kim) 대한전기학회 1992 전기학회논문지 Vol.41 No.3

GMDH를 이용한 전력 수요 예측 알고리즘 개발

이동철,홍연찬,Lee, Dong-Chul,Hong, Yeon-Chan 한국지능시스템학회 2003 한국지능시스템학회논문지 Vol.15 No.2

In this paper, GMDH(Croup Method of Data Handling) algorithm which is proved to be more excellent in efficiency and accuracy of practical use of data is applied to electric power demand forecasting. As a result, it became much easier to make a choice of input data and make an exact prediction based on a lot of data. Also, we considered both economy factors(GDP, export, import, number of employee, number of economically active population and consumption of oil) and climate factors(average temperature) when forecasting. We assumed target forecast period from first quarter 1999 to first quarter 2001, and suggested more accurate forecasting method of electric power demand by using 3-step computer simulation processes(first process for selecting optimum input period, second for analyzing time relation of input data and forecast value, and third for optimizing input data) for improvement of forecast precision. The proposed method can get 0.96 percent of mean error rate at target forecast period. 본 논문에서는 데이터의 효율적인 활용과 정확성에서 보다 우수한 특성을 보이는 GMDH(Croup Method of Data Handling) 알고리즘을 전력수요예측에 적용함으로써 입력 데이터의 선정을 용이하게 하였고, 다양한 데이터를 기반으로 보다 정확한 예측을 할 수 있게 하였다. 그리고, 예측 시에 경제적인 요인(GDP, 수출, 수입, 취업자 수, 경제활동인구, 석유소비량)과 기후적인 요인(평균기온)을 모두 고려하였다. 또한 목표 예측 기간을 1999년 1/4분기에서 2001년 1/4분기까지 9개의 분기로 가정하고, 가정한 목표 기간의 예측 정확도를 높이기 위해 3단계의 시뮬레이션 과정(최적 입력 분기 수를 결정하는 과정, 입력 데이터와 예측값의 시간적 연관성을 분석하는 과정, 입력 데이터의 최적화 과정)을 이용함으로써 더 정확한 전력수요예측 방법을 제시하였고, 제안된 기법으로 목표한 예측 기간에서 0.96%의 평균 에러율을 얻을 수 있었다.

용접 불량 검사를 위한 음향공진 검사 장치 개발

염우정,강준희,홍연찬,Yeon Chan Hong 한국센서학회 2019 센서학회지 Vol.28 No.6

We have developed an acoustic resonance inspection system to inspect the welding defects in the mechanical parts fabricatedusing friction stir welding method. The inspection system was consisted of a DAQ board, a microphone sensor, an impact hammer, and controlled by a PC software. The system was developed to collect and analyze the sound signal generated by hitting the sample with an impact hammer to determine whether it is defective. In this study, 100% welded good samples were compared with 95%, 90%, and 85% welded samples, respectively. The variation of the completeness in welding did not affect the visual appearance in the samples. As a result of analyzing the natural frequencies of the good samples, the five natural frequency peaks were identified. In the case of the defective samples, the frequency change was observed. The welding failuredetection time was fast enough to be only 0.7 seconds. Employing our welding defect inspection system to the actual industrialfield will maximize the efficiency of quality inspection and thus improve the productivity.