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- 저자 : 승지훈(Ji-Hoon Seung) (검색결과 6 건)
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승지훈(Seung, Ji-Hoon),정길도(Chong, Kil-To) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.2
본 논문은 비선형 시스템의 상태 추정에 널리 사용 되는 Unscented Kalman Filter(UKF)를 활용하여 동역학 시스템의 상태를 추정함과 동시에 파라미터를 추정하였다. 파라미터의 추정은 시스템 제어, 모델링, 성능분석 및 예측 등 다양한 분야에서 매우 중요하다. 공학에서 다루는 대부분의 시스템은 비선형성과 잡음이 존재하므로 파라미터 추 정이 매우 어렵다. 이러한 경우에 대하여 본 논문에서는 비선형 필터로서 잡음에 강한 UKF를 이용하여 상태와 파라 미터를 추정하였다. 본 논문에서 제안한 파라미터 추정은 기존의 상태방정식에 파라미터 항을 추가하여 확장된 비선 형 방정식을 사용하였으며, 진자와 슬라이드로 구성된 2-자유도 동역학 시스템에 적용하였으며, 시스템 운동방정식의 측정 잡음으로 가우시안 잡음을 추가하여 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션 결과 제안한 방법이 LSM보다 좋은 성능을 보였다. 추정 오차는 3%이내이며, 0.1sec 이내의 수렴하는 것을 확인하였다. 결과적으로 UKF는 상태나 측정 데이터에 잡음이 존재하더라도 시스템의 상태 및 파라미터 추정이 가능하다. In this paper, the states and the parameters in the dynamic system are simultaneously estimated by applying the UKF(Unscented Kalman Filter), which is widely used for estimating the state of non-linear systems. Estimating the parameter is very important in various fields, such as system control, modeling, analysis of performance, and prediction. Most of the dynamic systems which are dealt with in engineering have non-linearity as well as some noise. Therefore, the parameter estimation is difficult. This paper estimates the states and the parameters applying to the UKF, which is a non-linear filter and has strong noise. The augmented equation is used by including the addition of the parameter factors to the original state equation of the system. Moreover, it is simulated by applying to a 2-DOF(Degree of Freedom) dynamic system composed of the pendulum and the slide. The measurement noise of the dynamic equation is assumed to be a Gaussian distribution. As the simulation results show, the proposed parameter estimation performs better than the LSM(Least Square Method). Furthermore, the estimation errors and convergence time are within three percent and 0.1 second, respectively. Consequentially, the UKF is able to estimate the system states and the parameters for the system, despite having measurement data with noise.
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듀얼 확장 칼만 필터를 이용한 쿼드로터 비행로봇 위치 정밀도 향상 알고리즘 개발
승지훈(Ji-Hoon Seung),이덕진(Deok-Jin Lee),류지형(Ji-Hyoung Ryu),정길도(Kil To Chong) 제어로봇시스템학회 2013 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.19 No.2
The fusion of the GPS (Global Positioning System) and DR (Dead Reckoning) is widely used for position and latitude estimation of vehicles such as a mobile robot, aerial vehicle and marine vehicle. Among the many types of aerial vehicles, grater focus is given on the quad-rotor and accuracy of the position information is becoming more important. In order to exactly estimate the position information, we propose the fusion method of GPS and Gyroscope sensor using the DEKF (Dual Extended Kalman Filter). The DEKF has an advantage of simultaneously estimating state value and a parameter of dynamical system. It can also be used even if state value is not available. In order to analyze the performance of DEKF, the computer simulation for estimating the position, the velocity and the angle in a circle trajectory of quad-rotor was done. As it can be seen from the simulation results using own proposed DEKF instead of EKF on own fusion method in the navigation of a quad-rotor gave better performance values.
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장정(Zheng, Zhang),승지훈(Seung, Ji-Hoon),김태영(Kim, Tae-Yeong),정길도(Chong, Kil-To) 한국산학기술학회 2011 한국산학기술학회논문지 Vol.12 No.11
이 논문에서는 도심 지역의 교통 제어 시스템의 동적 응답 성능 향상을 위하여 적응형 Q-Learning 강화 학 습 메커니즘을 설계 하였다. 도로, 자동차, 교통 제어 시스템을 지능 시스템으로 모델링 하고, 자동차와 도로 사이는 무선 통신을 이용한 네트워크가 구성된다. 도로와 대로변에 필요한 센터네트워크가 설치되고 Q-Learning 강화 학습은 제안한 메커니즘의 구현을 위해 핵심 알고리즘으로 채택하였다. 교통 신호 제어 규칙은 자동차와 도로에서 매 시간 업데이트된 정보에 따라서 결정되며, 이러한 방법은 기존의 교통 제어 시스템에 비하여 도로를 효율적으로 활용하며 결과적으로 교통 흐름을 개선 한다. 알고리즘을 활용한 최적의 신호 체계는 온라인상에서 자동으로 학습함으로서 구 현된다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘이 기존 시스템에 비하여 효율성 개선과 차량의 대개 시간에 대한 성능 지수가 모두 30% 이상 향상되었다. 실험 결과를 통하여 제안한 시스템이 교통 흐름을 최적화함을 확인하였다. A flexible mechanism is proposed in this paper to improve the dynamic response performance of a traffic flow control system in an urban area. The roads, vehicles, and traffic control systems are all modeled as intelligent systems, wherein a wireless communication network is used as the medium of communication between the vehicles and the roads. The necessary sensor networks are installed in the roads and on the roadside upon which reinforcement learning is adopted as the core algorithm for this mechanism. A traffic policy can be planned online according to the updated situations on the roads, based on all the information from the vehicles and the roads. This improves the flexibility of traffic flow and offers a much more efficient use of the roads over a traditional traffic control system. The optimum intersection signals can be learned automatically online. An intersection control system is studied as an example of the mechanism using Q-learning based algorithm, and simulation results showed that the proposed mechanism can improve the traffic efficiency and the waiting time at the signal light by more than 30% in various conditions compare to the traditional signaling system.
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