• 제목/요약/키워드: 매개변수 추정

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고차 주파수응답함수를 이용한 비선형 시스템의 매개변수 추정 (Use of Higher Order Frequency Response Functions for Non-Linear Parameter Estimation)

  • 이건명
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • pp.40-45
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    • 1994
  • 기계시스템의 비선형특성 해석을 위하여 여러가지 방법이 활용되고 있는데, 이들은 Nyquist 선도의 찌그러짐(distortion), Hilbert 변환, 복원력면(restoring force surface), NARMAX, 고차 주파수응답함수(higher order frequency response function), DPE(direct parameter estimation)를 이용한 방법등이다. 이들중 고차 FRF(frequency response function)는 그 개념이 선형시스템의 FRF와 유사하여 비선형시스템의 해석방법으로서 주목을 받고 있으나 아직은 고차 FRF의 특성에 대한 이론적 연구 단계이고, 고차 FRF로부터 비선형특성을 정량적으로 해석하는 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 다항식으로 표시되는 비선형성을 갖는 시스템이 정현파가진을 받을 때 그 응답의 가진주파수 성분은 가진력진폭과 고차 FRF의 무한급수로 나타낼 수 있다. 가진력의 진폭을 변화시켜가며 응답을 측정하고, 고차항을 무시하면 고차 FRF의 값을 근사적으로 구할 수 있다. 고차 FRF는 비선형 시스템의 매개변수의 식으로 나타낼 수 있으므로 이로부터 비선형 매개변수를 추정할 수 있다. 본 논문에서는 비선형강성과 비선형감쇠를 갖는 1자유도 시뮬레이션 시스템에 이 매개변수 추정법을 각각 적용함으로써 이 방법의 가능성을 고찰하였다.

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유연한 로봇 팔의 제어 방법 (control of a Flexible Robot Manipulator)

  • 박정일;박종국
    • 한국통신학회논문지
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    • v.19 no.1
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    • pp.183-193
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    • 1994
  • 본 논문에서는 가정모드(assumed mode) 방법과 Lagrange 방식을 이용하여 유연성 로봇 매니퓰레이터의 동력학 방정식을 구하였으며, 조인트 구동기를 포함한 유연성 로봇 매니플레이터에 대한 제어기를 설계를 하였다. 제어기는 매개변수 추정부와 적응제어기로 구성하였으며, 매개변수 추정부는 RLS알고리즘을 이용하여 ARMA예측모델의 매개변수를 추정하도록 하였다. 적응제어기는 기준모델(reference)과 최소예측오차제어기(minimum prediction controller)로 구성하였다.

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확률강우량 추정을 위한 확률분포함수의 매개변수 추정법에 대한 신뢰성 평가 (Reliability Evaluation of Parameter Estimation Methods of Probability Density Function for Estimating Probability Rainfalls)

  • 한정우;권현한;김태웅
    • 한국방재학회 논문집
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    • v.9 no.6
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    • pp.143-151
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    • 2009
  • 최근의 극한 수문사상은 홍수, 가뭄과 같은 심각한 재해를 발생시킨다. 많은 연구자들은 불확실한 미래의 확률강우량 및 유출량의 예측을 위해 많은 노력을 하고 있다. 본 연구에서는 불확실성이 낮은 확률강우량의 산정을 위하여 매개변수 추정법을 평가하였다. 인천, 강릉, 광주, 부산, 추풍령 관측소를 연구 대상 관측소로 선정하여 자료를 수집하였고, ARMA모형을 이용하여 합성강우자료를 구축하였다. 본 연구에서는 극치강우사상에 적합한 것으로 알려진 Gumbel 분포와 GEV 분포모형에 대한 매개변수를 최우도법과 베이지안 추론방법을 사용하여 추정하였으며, Bootstrap 방법을 이용하여 확률강우량의 신뢰구간 길이를 추정하였다. 매개변수 추정 방법별 산정된 확률강우량의 신뢰구간 길이를 비교함으로서 불확실성이 낮은 확률강우량을 산정할 수 있는 매개변수 추정방법을 선정하였다.

강우-빈도 곡선의 불확실성 분석을 이용한 매개변수 추정법의 평가 (Evaluation of Parameter Estimation Methods Using Uncertainty Analysis of Rainfall-Frequency Curves)

  • 한정우;권현한;김태웅
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • pp.1272-1276
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    • 2009
  • 극치강우사상에 의한 설계 홍수량의 갑작스런 증 감은 홍수, 가뭄과 같은 기상학적 요인에 기인한 재난을 발생시킨다. 많은 연구자들은 보다 정확한 확률강우량의 예측과 유출량의 예측을 위해 많은 노력을 하고 있다. 본 연구에서는 강원도 강릉 강우관측소를 대상으로 강우-빈도곡선의 불확실성 분석을 수행하였다. 관측 자료의 수집에서 발생하는 불확실성을 최소화 하고자 ARMA 모형을 이용하여 합성강우자료를 구축하였으며, 발생된 합성강우량을 Bootstrap 방법을 이용하여 대규모의 자료집단으로 발생시킴으로서 신뢰구간에 사용할 자료집단을 발생시켰다. 본 연구에서는 극치강우사상에 적합한 것으로 알려진 Gumbel 분포와 일반극치 분포(GEV 분포) 모형을 선정하였으며 각 확률분포모형에 대한 매개변수 추정방법으로 최우도법, 확률가중모멘트법 그리고 베이지안 추론방법을 사용하여 각 매개변수의 최후 추정치를 산정하였다. 또한 원 자료를 이용하여 최우도법, 확률가중모멘트법 그리고 베이지안 추론방법을 통해 매개변수를 산정 후 강우-빈도 곡선을 추정하여 합성강우자료의 Bootstrap 방법에 의해 발생된 자료로부터 산정한 강우-빈도 곡선의 신뢰구간과 비교함으로서 불확실성이 낮은 확률강우량을 산정할 수 있는 매개변수 추정방법을 평가하고자하였다.

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유전자알고리즘을 이용한 강우강도식 매개변수 추정에 관한 연구(I): 기존 매개변수 추정방법과의 비교 (Parameter Estimation of Intensity-Duration-Frequency Curve Using Genetic Algorithm (I): Comparison Study of Existing Estimation Method)

  • 김태순;신주영;김수영;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • v.40 no.10
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    • pp.811-821
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    • 2007
  • 현재 국내에서 사용되고 있는 Talbot, Sherman, Japanese형 강우강도식은 매개변수추정이 용이하다는 장점이 있지만, 이원환 등(1993)과 허준행 등(1999)이 개발한 강우강도식에 비하여 정확도가 떨어지며 재현기간을 고려할 수 없다는 단점이 있다. 본 연구에서는 매개변수 추정상의 어려움 때문에 널리 사용되지 않는 허준행 등(1999)이 제안한 강우강도식의 매개변수를 유전자알고리즘을 이용하여 추정하는 방법을 제시하였다. 기상청 22개 지점에서 관측된 강우자료의 지속기간별 년최대치자료를 구축한 후 지점빈도해석을 적용한 결과를 이용하여 강우강도식의 매개변수를 추정하였으며, 최적화기법으로 사용된 유전자알고리즘의 목적함수로는 평균제곱근오차(RMSE)와 평균제곱근상대 오차(RRMSE)를 사용하였다. 회귀분석에 근거한 기존의 강우강도식과 비교한 결과, 허준행 등(1999)이 개발한 강우 강도식의 매개변수를 추정하는데 있어서 RRMSE값을 최소화시키는 목적함수를 사용하는 것이 가장 정확한 결과값을 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

강변여과 대수층의 매개변수 추정을 위한 역해석 (Back Analysis for Parameter Estimation in Riverbank Filtration)

  • 박서화;이상일
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • pp.1476-1480
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    • 2005
  • 본 연구에서는 매개변수를 추정하는 방법 중 하나인 역해석을 이용하여 강변여과 지역의 투수량계수를 추정하였다. 최적화 기법으로 BFGS(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno)를, 정해석 프로그램으로 지하수위와 오염물 거동을 2차원적으로 모의할 수 있는 MOC(Method of Characteristics)을 이용하여 포트란으로 구성된 새로운 프로그램을 개발하였으며 프로그램의 적용성을 검증하기 위해 실제 강변여과를 하고 있는 경남 창원시 대산면의 8개월간 관측 지하수위를 이용하여 그 지역의 투수량계수를 추정하였다.

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과도기형태 신호의 매개변수 추정기법을 이용한 성덕대왕 신종의 음향분석 (Acoustic Analysis of King Songdok Bell Using Parameter Estimation of Transient Signals)

  • 김영수;진용옥
    • 한국음향학회지
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    • v.17 no.7
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    • pp.91-100
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    • 1998
  • 본 논문에서는 지수함수적 감쇄신호의 매개변수를 효율적으로 추정하기 위한 신호 모델링 기법을 제안한다. 이 방법은 맥놀이 주파수 성분을 갖으면서 과도기 형태 신호인 성 덕대왕 신종의 음파(공중음파 및 지중음파)를 분석하기 위하여 개발되었으며 선형예측모델 을 기본으로 하고 있다. 제안된 방법은 일반적인 데이터 행렬 대신에 자기상관 유사행렬을 사용하였으며 SVD 방법을 이용하여 매개변수를 추정한다. 성덕대왕 신종의 스펙트럼 및 감 쇄계수 특성을 분석하기 위하여 제안된 방법을 수집한 데이터에 적용하였고 분석결과를 토 대로하여 고유주파수 신호의 감쇄계수 및 움통의 역할도 규명하였다.

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최적화기법을 이용한 모드매개변수 추정방법의 개발 (Development of a Modal Parameter Estimation Method Using Optimization Techniques)

  • 이건명;주영호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • pp.217-220
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    • 1995
  • 본 논문에서는 최적화기법을 이용하여 모드매개변수를 추정하는 방법을 개발하였다. 최적화기법중 steepest descent method와 Fletcher-Powell method를 1자유도계의 시뮬레이션 데이터에 사용하여 Fletcher-Powell method가 초기값이나 계의 감쇠비에 관계없이 항상 정확한 모드매개변수를 추정함을 밝혀 내었다. 2자유도계의 시뮬레이션 데이터에 적용하였을 때도 본 방법은 정확한 모드매개변수를 추정하였다. 본 방법은 기존의 모드해석방법처럼 실제모드수보다 많은 모드수를 가정할 필요가 없고, 밀집한 모드를 분리하는 능력도 우수하였다. 본 방법을 실험 데이터에 적용하였을 때에도 만족할만한 결과를 나타내었다.

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Freund 이변량 지수분포의 매개변수 추정과정 검토 (Review of Parameter Estimation Procedure of Freund Bivariate Exponential Distribution)

  • 박철순;유철상
    • 한국수자원학회논문집
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    • v.45 no.2
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    • pp.191-201
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    • 2012
  • 본 연구에서는 연최대치 독립 호우사상의 결정에 사용되는 Freund 이변량 지수분포의 매개변수 추정과정을 구체적으로 검토하였다. 먼저, 모멘트법을 이용하는 경우를 구체적으로 검토하고, 그 결과를 최우도법을 적용한 결과와 비교하였다. 두 방법을 1961~2010년 서울지점의 시강우 자료에 적용하여 연최대치 독립 호우사상을 선정하고, 그 결과를 비교 검토하였다. 이러한 과정을 통해 얻은 결과는 다음과 같다. 첫째, 매개변수 추정방법으로 모멘트법을 적용하는 경우에는 두변량의 평균과 분산뿐만 아니라 상관계수도 고려해 주어야 하는 것으로 나타났다. 둘째, 최우도법은 두변량의 평균에 대한 재현성이 우수하고, 모멘트법은 분산의 경년변동을 잘 나타내는 것으로 나타났다. 셋째, 모멘트법과 최우도법을 통해 선정한 연최대치 독립 호우사상들은 대체로 유사한 것으로 나타났다. 다르게 선정된 호우사상은 최우도법의 경우에는 총 강우량이 큰 것, 모멘트법의 경우에는 강우강도가 큰 것으로 나타났다.