학습 제어에 의한 로보트의 제어 성능 향상에 관한 연구

허경무,김장기 단국대학교 신소재기술연구소 1997 신소재 Vol.7 No.-

본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터 등의 제어에 있어서 학습제어의 수렴 성능을 향상시키는 동시에 외란 등에 대한 시스템의 robustness를 증대시키고 아울러 시스템을 더욱 안정화시키기 위한 방법으로, 궤환을 갖는 2차 반복 학습제어 알고리즘을 제안하고, 이 알고리즘에 의해 시스템 출력이 목표 출력에 수렴하도록 보장한다는 것을 증명해 보이며, 수렴하기 위한 조건들을 제시한다. 제안된 알고리즘은 2차 반복 학습제어 방법을 근간으로 하여 여기에 궤환 항을 추가로 갖는 새로운 학습제어 알고리즘으로서, 특히 외란의 제거와 시스템의 안정화를 위하여 궤환 루프가 제어 시스템에 필요하다는 사실을 고려할 때 학습제어에 궤환 항을 추가함으로써 외란에 대한 robustness를 증대시켜 좋은 결과를 낼 수 있음을 알 수 있다. 또한 본 알고리즘의 수렴 조건을 살펴 보면, 기존 방법에서의 수렴 조건보다 제어계수의 수가 더 많음을 알 수 있고 따라서 수렴 속도를 향상시킬 수 있는 여지가 훨씬 더 많다는 것을 알 수 있다. In this paper a second-order iterative learning control algorithm with feedback is discussed in detail for use in real systems, particularly for the trajectory-tracking control of robot manipulator. In contrast to other known methods, the proposed learning control scheme can utilize more than one past error history contained in the trajectories generated at prior iterations, and a feedback term is added in the learning control scheme. The convergence condition of the proposed algorithm is provided, and the enhancement of robustness to disturbances is discussed.

고차 반복 학습제어에 있어서 제어계수의 선정방법 및 수렴속도 분석에 관한 연구

허경무 단국대학교 1996 論文集 Vol.30 No.-

In this paper, the higher-order iterative leaning control method which is expansible to Nth-order iterative learning control and applicable to nonlinear systems is discussed in detail for use in real systems. Specifically, the selection of control gains and the convergence speed of the method are analyzed. Simulation results are given to show the advantages of the method and also some difficulties with the method are given and discussed.

움직이는 관찰자용 3차원 디스플레이를 위한 두 눈의 이미지를 이용한 관찰자의 이동속도 추출

허경무,우광준,김장기 단국대학교 1999 論文集 Vol.34 No.-

In this paper, we calculate the movement velocity of viewer by using two eye images obtained at different time through the camera. This process is necessary for future 3D display technique, in which moving viewer can see 3D image continuously. We firstly extract two eyes image and calculate the pixel coordinate of center point between two eyes. Next, we calculate the movement velocity in two dimension by comparing two center point coordinates obtained at different time.

Matlab을 이용한 DC 모터의 서보 제어기 설계에 관한 연구

허경무,우광준,김장기 단국대학교 1998 論文集 Vol.33 No.-

In the paper, a design method of DC servo motor controller using Matlab is presented. The servo controller consists of velocity controller, current controller and power amplifier. The velocity control algorithm is basically PID control with appropriate filtering, and the current controller is based on PI control. Matlab control toolbox is used for easy design of servo controller, and five kinds of DC motors(50W, 100W, 200W, 300W, 500W) are used in the simulation for the control performance evaluation. The designed servo controller shows good performance up to velocity of 4500rpm. which is sufficient for the most of factory automation applications.

움직이는 관찰자의 두 눈 위치 추적 알고리즘

허경무,김장기 단국대학교 신소재기술연구소 2000 신소재 Vol.9 No.-

본 논문에서는 움직이는 관찰자용 3차원 디스플레이를 하기 위해서, 관찰자의 움직임을 CCD카메라를 통해 정확히 위치 추적을 할 수 있는 알고리즘의 개발을 다룬다. 특히 고성능의 하드웨어 장비가 아닌, 일반적으로 사용되는 개인용 컴퓨터에서도 두 눈을 찾아내고 위치를 추적할 수 있는 알고리즘의 개발이 주 내용으로서, 개발된 알고리즘을 실제 적용한 시험 결과를 제시하여 본 방법의 두 눈 위치 추적 성능이 우수함을 밝힌다. In this paper, we suggest the methods of detecting the two eyes position of moving viewer by using images obtained through the color CCD camera. This procedure is necessary for future 3D display technique, in which the moving viewer can see the 3D image continuously.

Coherent 레이다 디지탈 신호처리용 저부엽 도플러 필터 뱅크 합성 알고리즘

허경무 단국대학교 신소재기술연구소 1993 신소재 Vol.3 No.-

본 논문은 Coherent 레이다 도플러 프로세싱에 직접 적용할수 있는 저부엽(Low Sidelobe) 도플러 필터 뱅크 합성 알고리즘을 제안하였다. 필터 뱅크는 FIR(Finite Impulse Response) Transversal 필터로 구성된다. 합성 알고리즘은 DFT(Discrete Fourier Transform) 상수를 초기치로 한 필터 Response와 목표 부엽레벨의 차이를 Cost 함수로 정의하고, 필터계수에 대한 Cost 함수의 역구배(Negative Gradient)를 취해서 Cost값이 감소하는 방향의 벡터를 먼저 구한다. 위 벡터 방향으로 일정량(Step Size)만큼 필터 계수를 변화시키면 Cost값이 감소되면서 부엽이 줄어진 필터가 만들어지고, 이를 반복해서 수행하면 설계치에 가장 접근된, 즉 Minimum Mean Square Error를 갖는, 필터를 합성할수 있다. 시뮬레이션을 통하여 알고리즘의 성능을 나타내는 설계치 접근도 및 수렴속도를 고찰해 본 결과 상당히 우수한 것으로 확인되었고, 변화 Step의 크기에 따라 결과에 민감한 영향을 나타내고 있음을 알수 있었다. This paper concerns low sidelobe digital doppler filter bank synthesis algorithm which is practically applicable to coherent pulse doppler radar. The structure of filter bank consists of FIR transversal type. Synthesis algorithm, firstly, computes negative gradient vector with respect to cost function which is mean square error between desired sidelobe response and actual response. And then it performs an iteration with initial DFT filter coefficients. The simulation shows that the proposed algorithm has an excellent performance on the convergence speed and accuracy to the desired sidelobe level. The performance, however, was significantly affected by the size of variation step.

산업용 로봇트의 정밀제어를 위한 학습제어 방법의 개발

허경무,원광호 호서대학교 반도체제조장비국산화연구센터 2000 학술대회 자료집 Vol.2000 No.1

본 논문에서는 피드백 사용형 2차 반복 학습제어 방법이 수렴 성능의 향상과 외란에 대한 강인성 향상에 덧붙여 학습제어의 피드백 항을 이용함으로써 초기 조건 오차가 있음에도 불구하고 이를 극복할 뿐만 아니라 기존의 알고리즘보다 더 빠른 수렴 능력이 있음을 확인한다. 또한 불안정한 결과를 낳는 높은 학습 제어 게인의 경우에도 피드백 항을 추가한 본 학습제어 방법에 의해 안정화됨으로써, 빠른 응답 특성과 강인성 향상을 가져올 수 있음을 보인다. 그리고 본 알고리즘을 선형 시변 연속 시스템이 적용된 모델 시스템을 설계하여 이를 통한 시뮬레이션 결과로서 초기 조건 오차의 극복 능력이 뛰어남을 확인하고 시스템의 안정화와 강인성 향상에 기여함을 확인한다.

클러터 제거능력이 향상된 Coherent 레이다 신호처리용 저부엽 도플러 필터 뱅크 합성 알고리즘에 관한 연구

허경무 단국대학교 신소재기술연구소 1995 신소재 Vol.5 No.-

본 논문은 Coherent 레이다 도플러 프로세싱에 직접 적용할 수 있는 저부엽(Low Sidelobe) 도플러 필터 뱅크 합성 알고리즘으로서 특히 클러터 제거능력이 향상된 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서는 부엽 레벨(Peak sidelobe Level)을 기존 방식보다 훨씬 더 낮출수 있게 하는 동시에, 필터 간격을 임의로 선택하여 필요한 개수만큼 합성이 가능한 일반적인 알고리즘을 제안한다. 그리고 클러터 제거 능력(Clutter Suppression)에 더 큰 비중을 두어 Zero Frequency에서의 필터 응답을 0(-∞ dB)로 보장하도록 변형한 알고리즘인 클러터 제거능력 향상형 필터 뱅크 합성 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘은 부엽 레벨(PSL)을 원하는만큼 더 줄일수 있고 또한 각각의 부엽들의크기가 모두 같은 Equivalent Ripple Level 특성을 보장하는 뛰어난 성능 향상을 동반한다. 시뮬레이션을 통하여 알고리즘의 성능을 나타내는 설계치 접근도 및 수렴속도를 고찰해 본 결과 상당히 우수한 것으로 확인되었고, 실제 Radar 시스템에의 시험을 통해서 그 성능향상을 확인할 수 있었다. This paper concerns a low sidelobe digital doppler filter bank synthesis which enhances the clutter suppression performance of coherent pulse doppler radar and also can reduce PSL(Peak Sidelobe Level) to the desired level sufficiently. The basic idea of the algorithm is that the optimum filter coefficients are determined through the iterative adjustment of the zeroes of the filter transfer function until the desired performance is obtained. the simulation shows that the proposed algorithm has an excellent clutter suppression capability and 춤 reduce PSL even to-120dB without a great increase in mainlobe bandwidth. It also shows that the proposed algorithm has the Equivalent Ripple Level characteristics.

Coherent 레이다용 도플러 필터 뱅크의 부엽레벨과 그 설계에 관한 연구

허경무 단국대학교 1997 論文集 Vol.31 No.-

For the enhancement of coherent radar performance, we propose two algorithms by which we can obtain a digital doppler filter bank of lower peak sidelobe level and of enhanced clutter-suppression capability and also of much flexibility in selecting the filter bank frequencies in this paper. The two proposed algorithms are the filter coefficient adjustment algorithm and the filter zero adjustment algorithm. We also analyze the increase of mainlobe bandwidth due to the decrease of peak sidelobe level and compare with other methods which use several type of windows. And we show a design scheme for the effective clutter-suppression of both ground clutters and moving clutters. By the proposed methods, it is possible to achieve higher target-detectability of coherent radar without loss of target SNR.

돼지 하악골의 micro-CT 영상에서 추출한 3차원 골미세구조와 골강도 사이의 상관관계

허경회,박무순,이원진,허민석,이삼선,최순철 대한구강악안면방사선학회 2005 Imaging Science in Dentistry Vol.35 No.3

Purpose : To investigate the relationship between three-dimensional (3D) bone imaging parameters and trabecular strength in the mandible. Materials and Methods : Bone specimens were obtained from the mandibles of five male pigs weighing around 110 kg each. Of those, 43 samples were selected for 3D analysis and measured by micro-computed tomography. The five morphometric parameters were trabecular thickness (Tb.Th), bone specific surface (BS/BV), percent bone volume (BV/TV), structure model index (SMI) and degree of anisotropy (DA). Through destructive mechanical testing, strength parameters were obtained. Results : BV/TV, SMI, BS/BV, and Tb.Th showed significant correlations with strength parameters. DA did not show any correlation with the other parameters. In multiple linear regression analysis, BV/TV alone explained 43% of the variance in Young’s modulus. By stepwise inclusion of SMI, the variance in the Young’s modulus was better explained up to 52%. Conclusions : Predicting trabecular strength in the mandible through architectural analysis would be possible. Further study is needed to establish the tendency and variety of trabecular architecture and strength according to the locations within the mandible.