• Title/Summary/Keyword: 구조 오차

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Nonlinear PID Controller with Simple Neural Network Structure (간단한 신경회로망 구조를 갖는 비선형 PID 제어기)

  • 정경권;김주웅;정성부;김한웅;엄기환
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.96-101
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    • 1998
  • 많은 분야에서 널리 사용되고 있는 PID 제어기의 형태는 오차를 갖는 폐루프 시스템으로 구성되며, PID 제어기는 비례, 적분, 미분 제어기로 나누어진다. PID 제어기의 형태가 여러 가지로 제안되고 있지만 보다 중요한 것은 PID 제어기의 파라미터들을 어떻게 적절히 정하느냐 하는 파라미터 조정 문제이다. 실제로 산업 현장에 설치되어 있는 PID 제어기는 대부분 숙련된 기술자에 의해 수동 조작에 의한 시행 착오(trial and error) 법으로 동조되고 있다. 이 경우는 많은 노력과 시간이 소비되고, 외란(disturbance)이 첨가될 경우 적절히 동조된다는 보장도 없다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고자 신경회로망을 이용하여 PID 제어기의 파라미터를 동조하는 제어 방법을 제안하였다. 단일 뉴런으로 구성하여 구조가 간단하고, 학습에 의한 성능 개선이 가능하다. 오차 역전파(Error Back-Propagation) 알고리즘에 의하여 PID 파라미터가 되는 가중치를 자동 동조하는 방법이다. 제안한 방식의 유용성을 보이기 위해 DC 서보 모터와 비선형 시스템인 단일 관절 매니퓰레이터를 대상으로 시뮬레이션을 하였다.

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Analysis of the Optical Measurement Error Induced by Vibration of the Optical Measurement Tower for Large Mirrors (대구경 반사경 광학측정용 타워의 진동에 의한 광학측정오차 분석)

  • Kang, Pilseong;Kim, Ohgan;Ahn, Hee Kyung;Yang, Ho-Soon
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.28 no.6
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    • pp.281-289
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    • 2017
  • In the present research, the optical measurement error induced by vibration of the optical measurement tower for large mirrors at KRISS (Korea Research Institute of Standards and Science) is investigated. The vibrations of the tower structure, the interferometer, and the null lens are measured while the surface errors of the 600-mm-diameter on-axis aspheric mirror are measuring, under various environmental conditions. The increase of surface error induced by alignment error with respect to vibration is analyzed. As a result, the interferometer and the null lens, which are located on the top of the tower, are highly sensitive to vibration. Additionally, the surface error of the mirror is strongly increased when the vibration directions of the interferometer and the null lens are different. To reduce the alignment error and the surface error induced by vibration, the tower structure should be improved, to be insensitive to low-frequency vibration. Alternatively, optical measuring under stable conditions by vibration monitoring can improve the reliability of the surface error measurement.

Design of 3-Axis Focus Mechanism Using Piezoelectric Actuators for a Small Satellite Camera (소형 위성 카메라의 압전작동기 타입 3-축 포커스 메커니즘 설계)

  • Hong, Dae Gi;Hwang, Jai Hyuk
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.12 no.3
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    • pp.9-17
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    • 2018
  • For Earth observation, a small satellite camera has relatively weak structural stability compared to medium-sized satellite, resulting in misalignment of optical components due to severe launching and space environments. These alignment errors can deteriorate the optical performance of satellite cameras. In this study, we proposed a 3-axis focus mechanism to compensate misalignment in a small satellite camera. This mechanism consists of three piezo-electric actuators to perform x-axis and y-axis tilt with de-space compensation. Design requirements for the focus mechanism were derived from the design of the Schmidt-Cassegrain target optical system. To compensate the misalignment of the secondary mirror (M2), the focus mechanism was installed just behind the M2 to control the 3-axis movement of M2. In this case, flexure design with Box-Behnken test plan was used to minimize optical degradation due to wave front error. The wave front error was analyzed using ANSYS. The fabricated focus mechanism demonstrated excellent servo performance in experiments with PID servo control.

Analysis of Zig-Zag Error in Gantry Type Machine (문형 공작기계의 Zig-Zag 오차 분석)

  • Lee, Eung Suk;Lee, Seung Bum;Kim, Gi Hwan;Min, Deul Le;Park, Jong Bum;Park, Min Su;Jin, E Lim;Kim, Tae Sung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.2
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    • pp.157-162
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    • 2015
  • A large five-axis gantry-type machine performs cutting operations by moving the gantry, along with a bed. During operation, there are three sources of position (zig-zag) errors: 1) the position difference between two control motors on the X axis, 2) friction difference from the different column weights, and 3) torque of the rotating spindle. This study improved the performance of a gantry-type machine by analyzing these three error sources. We changed the mass of a column in the gantry structure and measured the effect on the friction result. We also studied the spindle torque influences on the movement performance of the gantry in relation to the spindle rotation.

Error Analysis of the Passive Localization Using Near-field Effect in the Sea (해양에서 근거리효과를 이용한 수동 위치추정 오차분석)

  • 박정수;최진혁
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.20 no.6
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    • pp.75-81
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    • 2001
  • In this paper we analyzed the localization error of near-field detection algorithm in the sea. The near-field detection algorithms using triangulation and wavefront curvature basically assume a signal in two dimension of bearing and range. But the assumption causes localization error because there is three dimension of bearing, range, and depth in the sea. Even through three dimensional effect is considered, the localization error is occurred if multipath propagation in the sea is ignored. To analyze the localization error in the sea, we simulate the near-field localization using acoustic propagation model and focused beamforming considering wavefront curvature. The simulation results indicate that localization error always occurs in the sea and the error varied with sound velocity profile, water depth, bottom slope, source range, etc.

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Estimation of Geometric Error Sources of Suspension Bridge using Survey Data (측량 데이터를 이용한 현수교의 형상오차 원인 추정)

  • Park, Yong Myung;Cho, Hyun Jun;Cheung, Jin Hwan;Kim, Nam Sik
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.19 no.3
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    • pp.313-321
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    • 2007
  • The study discussed in this paper presents a method of estimating sources of geometric errors in suspension bridges in use, based on geometric survey data. A geometric error is defined as the difference between the survey data and the design geometry of a main cable. It is assumed that the geometric error in a suspension bridge is caused by the variations in the weight of the stiffening girder and the deformation of the anchorage foundations due to the creep of soil. The variations in the girder weight and the deformation of the foundation were estimated by constructing a matrix of factors that affect suspension bridges due to the variations. To check the validity of the proposed method, it was applied to the Kwang-An Bridge, and the sources of geometric errors in the bridge were estimated using the survey data.

A Research for Improvement of WIM System by Abnormal Driving Patterns Analysis (비정상 주행패턴 분석을 통한 WIM 시스템 개선 연구)

  • Park, Je-U;Kim, Young-Back;Chung, Kyung-Ho;Ahn, Kwang-Seon
    • Journal of Internet Computing and Services
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    • v.11 no.4
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    • pp.59-72
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    • 2010
  • WIM(Weigh-In-Motion) is the system measuring the weight of the vehicle with a high-speed. In the existing WIM system, vehicle weight is measured based on the constant speed and the error ratio has 10%. However, because of measuring the driving pattern, that is abnormal driving pattern which is like the acceleration and down-shift of the drivers, it has the error ratio which is bigger than the real. In order to it reduces the error ratio of WIM system, the improved WIM system needs to find the abnormal driving pattern. In order to reducing the error ratio of these WIM systems, the improved WIM system can find abnormal driving patterns. In this paper, the improved WIM system which analyzes the abnormality driving pattern influencing on the error ratio of WIM system of an existing and minimizes the error span is designed. The improved WIM system has the multi step loop structure of adding the loop sensor to an existing system. In addition, the measure function defined as an intrinsic is improved and the weight measured by the abnormal driving pattern is amended. The analysis of experiment result improved WIM system can know the fact that the error span reduces by 8% less than in the existing the maximum average sampling error 22.98%.

Adaptive Mesh Refinement and Multigrid FEM by Error Estimation (오차추정에 의한 순응형요소분할과 다단계 유한요소해석)

  • Yang, P.D.C.;Hwang, M.Y.
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.33 no.1
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    • pp.90-97
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    • 1996
  • The optimal mesh refinement has a meaning that error of the every element is within an allowable level and in uniformly distributed. The adaptive mesh generation may be required to achieve the optimal mesh generation. For the purpose of optimal mesh generation, an error estimation and an adaptive mesh refinement are required. Using the adaptive mesh generation the second finite element analysis is performed with the result of the first analysis. In the process the error estimation is required. In this study the adaptive mesh generation program for triangular element is developed, and for a posteriori error estimation the stress projection approach is considered. It has been found the multigrid technique, where the error estimation and the mesh generation are combined in multi-step of analysis, may be used efficiently in the finite element analysis.

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Proposal of allowable prediction error range for judging the adequacy of groundwater level simulation results of artificial intelligence models (인공지능 모델의 지하수위 모의결과 적절성 판단을 위한 허용가능 예측오차 범위 제안)

  • Shin, Mun-Ju;Ryu, Ho-Yoon;Kang, Su-Yeon;Lee, Jeong-Han;Kang, Kyung Goo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.449-449
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    • 2022
  • 제주도는 용수의 대부분을 지하수에 의존하므로 지하수위의 예측 및 관리는 매우 중요한 사항이다. 제주도의 지층은 화산활동에 의한 현무암이 겹겹이 쌓여있는 형태를 나타내며 육지의 지층구조와 매우 다른 복잡한 형태를 나타낸다. 이에 따라 제주도 지하수위의 예측은 매우 난해하며, 최근에는 딥러닝 인공지능 모델을 활용하여 지하수위를 예측하는 연구사례가 증가하고 있다. 기존의 연구들은 인공지능 모델들이 지하수위를 적절히 예측한다고 보고하고 있으나 예측의 적절성에 대한 판단기준을 제시하지 못하였으므로 이에 대한 명확한 제시가 필요하다. 본 연구의 목표는 인공지능을 활용한 지하수위 예측오차가 허용 가능한지 판단할 수 있는 기준을 제시함에 있다. 이를 위해 전 세계의 과거 20년 동안 관련 연구결과들을 수집 및 분석하였으며, 분석 결과 인공지능 모델의 지하수위 예측오차는 지하수위 변동성이 큰 지역일수록 증가하는 것을 확인하였다. 이것은 지하수위의 변동형태가 크고 복잡할수록 인공지능 모델의 지하수위 예측성능은 낮아진다는 것을 의미한다. 이 관계를 명확하게 나타내기 위해 지하수위 최대변동폭과 평균제곱근오차 및 최대오차와의 관계를 선형회귀식으로 도출하여 허용가능한 예측오차 기준을 제시하였다. 그리고 기존 연구들에서 제시한 Nash-Sutcliffe 효율성지수와 결정계수를 분석하여 선형회귀식에 의한 기준을 보완할 수 있는 추가적인 기준을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 인공지능 모델에 의한 지하수위 예측결과의 적절성 판단기준은 향후 지속적으로 증가하는 인공지능 예측연구에 유용하게 사용될 수 있다.

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막과 케이블 구조물의 형상탐색해석

  • 서삼열;권택진
    • Computational Structural Engineering
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    • v.5 no.3
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    • pp.19-28
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    • 1992
  • 이 글에서는 막 구조물의 설계에서 자주 제기되는 형상결정 문제에 대한 접근방법을 제시하고자 하였다. 형상결정 문제는 막 구조물이 휨 강성이 전혀 없거나, 빈약한 재료를 사용하는데 기인하여 제기되고, 막 구조물의 설계에서 불안정영역의 발생을 피하기 위해서는 형상의 기준면에서 곡률과 비틀림의 변화를 최소화해야 하며 이러한 변화를 최소화하기 위해서는 형상이 적용하중의 막력에 의한 평형면에 근접하는 것이 바람직하다. 또한, 초기에 막 구조물에 도입된 초기장력에 오차가 발새하면 막면은 스스로 등장력의 형태로 이동하게 되므로, 초기에 막장력의 분포가 등장력의 상태가 되도록 그 형상을 결정하는 것이 바람직하다. 따라서, 이러한 조건을 만족하는 형상탐색문제는 이러한 종류의 구조물의 설계에서는 매우 중요한 문제가 된다. 그러나 국내에서는 막과 케이블 구조물의 형상해석과 응력-변형해석에 범용적으로 사용될 수 있는 프로그램의 개발이 미약하고 이러한 구조방식에 대한 국내의 인식에 크게 부족한 실정이다. 따라서 이 글이 막과 케이블 구조물의 설계에서 형상탐색해석이 반드시 필요한 이 구조물의 구조적 특성을 이해하는데 조금이라도 도움이 될 수 있기를 기대한다.

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