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타겟 시스템에 대한 제어 입력 및 상기 제어 입력에 따른 상기 타겟 시스템의 상태 관측치에 대응하는 상기 타겟 시스템에 배치된 복수의 센서의 출력값()에 기반하여 상기 타겟 시스템의 현재 상태에 대한 복수의 부분 상태 추정값()을 생성하는 생성부;상기 복수의 부분 상태 추정값에 기반하여 상기 타겟 시스템의 전체 상태 추정값에 대한 복수의 후보 추정값(X(t))의 집합()을 결정하는 조합부; 및상기 복수의 후보 추정값(X(t)) 중에서 상기 타겟 시스템의 현재 상태에 대한 최종 상태 추정값()을 결정하는 결정부를 포함하는시스템 상태 추정 장치
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제 1 항에 있어서,상기 생성부는 복수의 부분 상태 관측기(Partial state Unknown Input Observer; Partial UIO)를 포함하고,상기 복수의 부분 상태 관측기의 각 부분 상태 관측기는 상기 복수의 센서 중 서로 다른 하나의 센서의 출력값 및 상기 제어 입력에 기반하여 하나의 부분 상태 추정값()을 생성하도록 구성되는,시스템 상태 추정 장치
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제 2 항에 있어서,각 부분 상태 관측기는 상기 타겟 시스템의 동역학 상태 방정식에 기반하여 유도한 관측기 상태(gi)에 기반하여 상기 복수의 부분 상태 추정값() 중 하나를 생성하도록 구성되는,시스템 상태 추정 장치
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제 3 항에 있어서,상기 생성부는,상기 관측기 상태(gi) 및 상기 복수의 부분 상태 추정값()을 생성하기 위하여,상기 동역학 상태 방정식의 특성 행렬(A) 및 상기 복수의 센서에 대한 출력 행렬(C)에 기반하여 제 1 가관측성 행렬() 및 제 2 가관측성 행렬(G)을 생성하는 제 1 연산,상기 제 2 가관측성 행렬(G)의 전치 행렬(GT)의 범위 공간(range space)(P) 및 상기 제 2 가관측성 행렬(G)의 영 공간(null space)의 직교 기저부(orthonormal bases)(Q)에 기반하여 제 1 선형 변환 행렬(Mi)을 생성하는 제 2 연산,상기 제 1 선형 변환 행렬(Mi)을 통해 상기 제 1 가관측성 행렬()을 좌표 변경(coordinate change)하여 제 2 선형 변환 행렬()을 생성하는 제 3 연산,상기 제 2 선형 변환 행렬()의 행렬 블록()을 블록 대각(block diagonal)으로 만드는 제 3 선형 변환 행렬()을 통해 상기 행렬 블록()을 좌표 변경하여 제 4 선형 변환 행렬()을 생성하는 제 4 연산,상기 제 3 선형 변환 행렬에 기반하여 정의되는 제 5 선형 변환 행렬(Ni) 및 상기 제 1 선형 변환 행렬(Mi)에 기반하여 제 6 선형 변환 행렬(Ti)을 생성하는 제 5 연산,상기 제 6 선형 변환 행렬(Ti) 및 상기 제 6 선형 변환 행렬의 역행렬()에 기반하여 제 7 선형 변환 행렬(Ui) 및 제 8 선형 변환 행렬(Vi)을 생성하는 제 6 연산, 및상기 제 7 선형 변환 행렬(Ui) 및 제 8 선형 변환 행렬(Vi)에 기반하여 상기 동역학 상태 방정식을 변환하는 제 7 연산을 수행하도록 구성되는,시스템 상태 추정 장치
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제 1 항에 있어서,상기 복수의 부분 상태 추정값() 및 상기 최종 상태 추정값()은 각각 벡터로 표현되고,각 부분 상태 추정값()을 나타내는 벡터의 차원은 상기 최종 상태 추정값()을 나타내는 벡터의 차원보다 더 낮은,시스템 상태 추정 장치
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6
제 1 항에 있어서,상기 조합부는,상기 복수의 센서에 포함된 센서의 개수에 기반하여 상기 오동작 센서 개수 임계값을 결정하고,상기 오동작 센서 개수 임계값에 기반하여 상기 복수의 부분 상태 추정값()의 조합에 대한 경우의 수를 결정하고,상기 경우의 수에 따라 상기 복수의 부분 상태 추정값() 중에서 상기 복수의 후보 추정값(X(t))의 각 후보 추정값을 구성할 부분 상태 추정값을 선택하도록 구성되는,시스템 상태 추정 장치
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7
제 1 항에 있어서,상기 결정부는각 후보 추정값(X(t))마다 각 후보 추정값(X(t))에 포함된 부분 상태 추정값() 및 제 1 변환 행렬(Ui)과 각 후보 추정값(X(t))을 곱한 벡터 간의 거리()에 기반하여 상기 최종 상태 추정값()을 결정하도록 구성되는,시스템 상태 추정 장치
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8
제 7 항에 있어서,상기 제 1 변환 행렬(Ui)은 상기 부분 상태 추정값()과 상기 타겟 시스템의 실제 상태값(x(t)) 간의 선형 변환에 대한 의사 역행렬에 대응하는,시스템 상태 추정 장치
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9
생성부에 의해, 타겟 시스템에 대한 제어 입력 및 상기 제어 입력에 따른 상기 타겟 시스템의 상태 관측치에 대응하는 상기 타겟 시스템에 배치된 복수의 센서의 출력값()에 기반하여 상기 타겟 시스템의 현재 상태에 대한 복수의 부분 상태 추정값()을 생성하는 단계;조합부에 의해, 상기 복수의 부분 상태 추정값()에 기반하여 상기 타겟 시스템의 전체 상태 추정값에 대한 복수의 후보 추정값(X(t))의 집합()을 결정하는 단계; 및 결정부에 의해 상기 복수의 후보 추정값(X(t)) 중에서 상기 타겟 시스템의 현재 상태에 대한 최종 상태 추정값()을 결정하는 단계를 포함하는,시스템 상태 추정 방법
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10
제 9 항에 있어서,상기 생성부는 복수의 부분 상태 관측기를 포함하고,상기 시스템 상태 추정 방법은,상기 복수의 부분 상태 관측기를 설계하는 단계를 더 포함하는,시스템 상태 추정 방법
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제 10 항에 있어서,상기 설계하는 단계는 상기 타겟 시스템의 동역학 상태 방정식으로부터 상기 복수의 부분 상태 관측기의 관측기 상태(gi)를 유도하는 단계를 포함하는,시스템 상태 추정 방법
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제 11 항에 있어서,상기 유도하는 단계는,상기 동역학 상태 방정식의 특성 행렬(A) 및 상기 복수의 센서에 대한 출력 행렬(C)에 기반하여 제 1 가관측성 행렬() 및 제 2 가관측성 행렬(G)을 생성하는 제 1 연산 단계,상기 제 2 가관측성 행렬(G)의 전치 행렬(GT)의 범위 공간(range space)(P) 및 상기 제 2 가관측성 행렬(G)의 영 공간(null space)의 직교 기저부(orthonormal bases)(Q)에 기반하여 제 1 선형 변환 행렬(Mi)을 생성하는 제 2 연산 단계,상기 제 1 선형 변환 행렬(Mi)을 통해 상기 제 1 가관측성 행렬()을 좌표 변경(coordinate change)하여 제 2 선형 변환 행렬()을 생성하는 제 3 연산 단계,상기 제 2 선형 변환 행렬()의 행렬 블록()을 블록 대각(block diagonal)으로 만드는 제 3 선형 변환 행렬()을 통해 상기 행렬 블록()을 좌표 변경하여 제 4 선형 변환 행렬()을 생성하는 제 4 연산 단계,상기 제 3 선형 변환 행렬에 기반하여 정의되는 제 5 선형 변환 행렬(Ni) 및 상기 제 1 선형 변환 행렬(Mi)에 기반하여 제 6 선형 변환 행렬(Ti)을 생성하는 제 5 연산 단계,상기 제 6 선형 변환 행렬(Ti) 및 상기 제 6 선형 변환 행렬의 역행렬()에 기반하여 제 7 선형 변환 행렬(Ui) 및 제 8 선형 변환 행렬(Vi)을 생성하는 제 6 연산 단계, 및상기 제 7 선형 변환 행렬Ui) 및 제 8 선형 변환 행렬(Vi)에 기반하여 상기 동역학 상태 방정식을 변환하는 제 7 연산 단계을 포함하는,시스템 상태 추정 방법
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제 10 항에 있어서,상기 복수의 부분 상태 관측기는 상기 복수의 센서와 일대일로 연계되고,상기 복수의 부분 상태 추정값()을 생성하는 단계는,각 센서의 출력값(yi) 및 각 센서와 연계된 부분 상태 관측기의 관측기 상태(gi)에 기반하여, 각 부분 상태 추정값()을 결정하는 단계를 포함하는,시스템 상태 추정 방법
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제 9 항에 있어서,상기 복수의 부분 상태 추정값() 및 상기 최종 상태 추정값()은 각각 벡터로 표현되고,각 부분 상태 추정값()을 나타내는 벡터의 차원은 상기 최종 상태 추정값()을 나타내는 벡터의 차원보다 더 낮은,시스템 상태 추정 방법
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제 9 항에 있어서,상기 복수의 후보 추정값(X(t))의 집합()을 결정하는 단계는,상기 복수의 센서의 개수에 기반하여 상기 오동작 센서 개수 임계값을 결정하는 단계;오동작 센서 개수 임계값에 기반하여 상기 복수의 부분 상태 추정값()의 조합에 대한 경우의 수를 결정하는 단계; 및상기 경우의 수에 따라 상기 복수의 부분 상태 추정값() 중에서 상기 복수의 후보 추정값(X(t))의 각 후보 추정값을 구성할 부분 상태 추정값을 선택하는 단계를 포함하는,시스템 상태 추정 방법
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제 9 항에 있어서,상기 최종 상태 추정값()을 결정하는 단계는,각 후보 추정값(X(t))마다 각 후보 추정값(X(t))에 포함된 부분 상태 추정값() 및 제 1 변환 행렬(Ui)과 각 후보 추정값(X(t))을 곱한 벡터 간의 거리()에 기반하여 상기 최종 상태 추정값()을 결정하는 단계를 포함하는시스템 상태 추정 방법
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제 16 항에 있어서,상기 제 1 변환 행렬(Ui)은 상기 부분 상태 추정값()과 상기 타겟 시스템의 실제 상태값(x(t)) 간의 선형 변환에 대한 의사 역행렬에 대응하는,시스템 상태 추정 방법
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