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최소자승 관점에서의 선형 상태추정 기법 원문보기

제어·로봇·시스템학회지 = iCROS, v.14 no.3, 2008년, pp.42 - 50  

나원상 (국방과학연구소 유도조종부) ,  황익호 (국방과학연구소 유도조종부)

초록이 없습니다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 다단계 통계적 최적화기법, 이노베이션 기법 및 에너지 최적 제어기와의 쌍대성 을 이 용한 칼만필터 유도방법 이 소개 되 었다. 또한 최소 자승 추정 개념 의 확장 가능성 을 보이 고자 최 근 개 발된 강인 상태추정 이론을 간략히 소개하였다. 언급된 최소자승 기반 선형 상태추정 이론은기존의 추정 기법을 보완, 대체하는 새로운 추정 이 론의 개발을 위 한 다양한 담론 형성을 가능케 할 것으로 기대된다.
  • 본 고에서 는 많은 연 구자들의 관심 을 환기 시 키 고자 통계적/비 통계적 최소자승 추정관점에서 칼만필터 이론을 재해석하고, 에너지 최적 제어기와의 쌍대성을 고찰해 본다. 이와 더불어, 최 소자승 상태추정 이 론의 발전 사례로, 측정 행 렬에 통계적 파라미터 불확실성 이 포함된 경 우에 대한 강인 최소자승 추정기법 [14, 15]의 설계 개념을간략히 소개한다.
  • 쌍대 시스템 (38)에 대해 목적함수 (35)를 최소화하는 최적 상태궤환 제어기 臥 = ~KTp ^k 를 설계 하는 문제를 생각해보자. 복잡한 계 산과정 을 거 쳐 목적 함수 (35)를 제 어 입 력 GJ, 의 완전제곱 꼴로 재구성하면,
  • 이제, 최소자승 추정기법의 기하학적 의미에 관해 생각해보자. 최 소자승 추정 치 (4)로부터 다음과 같은 직 교방정식 (normal equation)을 얻을 수 있다.
  • 최 소자승 추정 이 론의 확장 사례 로 강인 최 소자승 추정 기 법을 소개한다. 관련 내용 및 상태추정 문제로의 확장은 참고문헌 [14, 15] 에 구체적으로 설명되어 있으므로 여기서는 그 개념만을 간략히 설명 하도록 한다.

가설 설정

  • 공정잡음 앛 및 측정잡음 己 는 영평균 백색잡음이고, 초기주정 오차 Xm_t = xo — Xol_[ 과 다음과 같은 관계를 갖는 것으로 가정한다.
  • 부가적으로 AH 의 통계적 특성 에 관한 사전정 보가 알려 져 있다고 가정한다.
  • 편의상 R = I로 가정하고, 확률 벡터공간에서의 내적은 = E{pTq}로 정의한다.
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참고문헌 (20)

  1. K.G. Gauss, Theory of Motion of the Heavenly Bodies, Dover, 1963 

  2. R.A. Fisher, "On an absolute criterion for fitting frequency curves," Messenger of Math., vol. 41, p. 155, 1912 

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  4. N. Wiener, "The extrapolation, interpolation and smoothing of stationary time series," John Wiley & Sons, Inc., 1949. (original classified version nicknamed 'Yellow peril'is published in 1942) 

  5. R.E. Kalman, "A new approach to linear filtering and prediction problems," J. Basic Eng., vol. 82D, pp. 35-45, 1960 

  6. J.M. Morris, "The Kalman filter: A robust estimator for some classes of linear quadratic problems," IEEE Trans. Information Theroy, vol. 22, no. 5, pp. 526-534, 1976 

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  8. H. Cox", On the estimation of state variables and parameters for noisy dynamic systems," IEEE Trans. Automat. Contr., pp. 5-12, 1964 

  9. H.E. Rauch, F. Tung and C.T. Striebel, "Maximum likelihood estimates of linear dynamic systems," AIAA Journal, vol. 3, no. 8, pp. 1445-1450, 1965 

  10. H.W. Sorenson, "Kalman filtering techniques" , Advances in Control Systems, vol. 3, pp. 219-292, 1966 

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  16. D.G. Luenberger, Optimization by Vector Space Methods, John Wiley & Sons, Inc., 1969 

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  18. T. Kailath, "The innovation approach to least squares estimation - Part I: Linear filtering in additive white noise," IEEE Trans. Automat. Contr., vol. 13, pp. 646-655, 1968 

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