• Title/Summary/Keyword: 궤적 설계

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Geant4를 이용한 STEIN 검출기의 입자 분리 검출 모의실험 예비 결과 분석

  • Park, Seong-Ha;Kim, Yong-Ho;U, Ju;Seon, Jong-Ho;Jin, Ho;Lee, Dong-Hun;Lin, Robert P.;Immel, Thomas
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.37 no.2
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    • pp.212.2-212.2
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    • 2012
  • 지구 자기권에 존재하는 플라즈마 입자의 다중관측을 목적으로 개발된 초소형 탑재체 STEIN (SupraThermal Electron, Ion, Neutral) 은 경희대학교와 UC Berkeley가 공동으로 개발 중인 3대의 초소형 과학위성 TRIO-CINEMA (TRiplet Ionosphere Observatory - Cubesat for Ion, Neutral, Electron and MAgnetic fields) 에 탑재될 입자 검출기이다. 32개의 픽셀로 이루어진 STEIN 검출기는 2~300 keV의 전자, 4~300 keV의 이온과 중성입자(Energetic Neutral Atom: ENA) 를 분리 계측할 목적으로 설계되었으며, 하전입자가 정전장 편향기를 통과하여 서로 다른 검출기 픽셀에 도달함으로써 전자와 이온, 중성입자를 분리하여 계측할 수 있도록 하였다. 한편, STEIN 구조물에서 발생한 2차 입자의 검출을 방지하기 위해 정전 편향기 사이에 차단날(blade)을 설계하였다. 본 연구에서는 STEIN 모의실험 예비 결과로써 전기장에 크기 및 차단날에 의한 하전입자의 궤적과 이에 따른 분리 계측 성능을 알아보고자 Geant4 (GEometry ANd Tracking)를 사용하여 검출기 픽셀에 입사하는 전자의 초기 위치를 분석하였다. 전자의 입사 위치는 검출기로부터 5 cm 전방에서 6 mm * 20 mm 범위 내에서 무작위로 생성하여 검출기의 방향으로 수직 입사하였다. 분석 결과 전자들은 전기장의 방향에 따라 편향되는 결과를 보였으며, 저에너지 전자는 강한 전기장의 영향으로 차단날에 의해 차폐되어 검출되지 않았다. 따라서 전기장의 크기와 차단날에 따른 입자 분리 검출이 가능함을 본 모의실험을 통해 확인하였으며, STEIN 운용 시 입자 분리 검출 및 결과 분석 기반으로 본 연구 결과를 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Study of particle laden flows around turbine cascade (터빈 익렬 주위에서의 부유 입자 유동 해석)

  • 김완식;조형희
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.10-10
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    • 1998
  • 본 연구에서는 제트 추진 기관의 터빈 익렬에서의 유동과 대기 중에 부유되어 있는 입자 또는 연소 생성물들이 제트엔진 내부로 유입될 경우 이에 따른 압축기 및 터빈 날개의 마모 및 충돌 부위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 일반적으로 각종 항공기의 추진 기관용 가스 터빈 엔진은 대기중에 부유되어 있는 각종 입자들의 영향을 받게 된다. 특히, 확산 지역을 통과하는 항공기나 먼지 입자 부유물이 많은 공업지대 또는 사막지역을 비행하는 항공기의 경우는 모래 알갱이, 먼지 및 연소 입자의 직접적인 영향을 받아 각 요소들에 심각한 부식 및 마모가 발생됨으로써 성능 저하 및 냉각 통로의 막힘, 압축기와 터빈 날개의 손상 등이 예측되어진다. 특히 항공기용 추진 기관은 엔진 입구에 유입 공기를 정화하기 위한 여과장치의 설치가 불가능하며, 자동차용 가스터빈 엔진의 경우는 여과 장치를 부착하여도 미세한 입자들이 여과 장치에 여과되지 않고 엔진 내부로 침투하게 되므로 치명적인 손상이 예상된다. 이러한 손상들은 초기에는 미세하게 발생하지만, 손상 정도가 점점 누적됨에 따라서 항공기의 안전 운전에 심각한 위험 요소로서 작용할 수 있으며, 경제적으로도 기관의 유지 보수비용의 증가를 가져올 수 있다. 따라서 압축기에 화산재 또는 대기중에 부유되어 있는 금속 입자나 먼지입자 등이 유입되었을 경우, 압축기 날개의 손상 부위와 정도를 예측하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Lagangian방법을 적용하여 압축기 날개위의 부유 입자 충돌 부위를 예측하고, 설계 시 이를 보완할 수 있는 기준을 제시하였다. 아울러 설계 입구각과 크게 벗어난 유동의 유입시에 발생되는 박리 현상과 이에 따른 입자의 유동 및 날개의 입자 접착 부위를 예측하였다. 본 연구에서는 여러 크기의 입자(다양한 Stokes 수)들을 주어진 속도에서 유선을 따라 압축기 입구에서 압축기 유로로 여러 위치에서 부유 시켜서 그 입자들의 궤적 및 충돌, 점착 위지를 고찰하고, 정량적인 충돌량을 해석하기 위하여 입자 충돌 계수를 정의하여 압축기 날개 표면의 충돌특성을 알아보았다. 이러한 예측을 통하여 압축기 날개 표면의 충돌 부위를 예측하고, 날개의 표면을 코팅하는 등 보호 개선책을 제시할 수 있고, 연소의 반응물 입자가 터빈 날개에 충돌하여 발생되는 날개 표면의 파손, 냉각 홀의 막임, 연소 입자의 점착 부위 등을 예측하여 보완책을 준비할 수 있도록 하였다.

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Optimization of Mobile Robot Predictive Controllers Under General Constraints (일반제한조건의 이동로봇예측제어기 최적화)

  • Park, Jin-Hyun;Choi, Young-Kiu
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.22 no.4
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    • pp.602-610
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    • 2018
  • The model predictive control is an effective method to optimize the current control input that predicts the current control state and the future error using the predictive model of the control system when the reference trajectory is known. Since the control input can not have a physically infinitely large value, a predictive controller design with constraints should be considered. In addition, the reference model $A_r$ and the weight matrices Q, R that determine the control performance of the predictive controller are not optimized as arbitrarily designated should be considered in the controller design. In this study, we construct a predictive controller of a mobile robot by transforming it into a quadratic programming problem with constraints, The control performance of the mobile robot can be improved by optimizing the control parameters of the predictive controller that determines the control performance of the mobile robot using genetic algorithm. Through the computer simulation, the superiority of the proposed method is confirmed by comparing with the existing method.

Requirement Analysis of Propulsion System for Active Anti-Ship Missile Decoy (능동형 대함 유도탄 기만기의 추진 시스템 요구 조건 분석)

  • Moon, Yongjun;Kwon, Sejin
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.17 no.4
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    • pp.1-9
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    • 2013
  • An active anti-ship missile decoy system was designed conceptually to analyze propulsion system requirements and feasibility to use a liquid bi-propellant rocket engine. Overall mass, size, and shape were assumed referring to specifications of Nulka which was developed by US and Australia in 1990s. The propulsion system was assumed to be a 1,000 N-class $H_2O_2$/kerosene rocket engine with a pressurized feed system. A three-degree-of-freedom optimal trajectory was calculated based on the assumptions, and mass budget was designed from the calculation results. It was found that the requirements for the propulsion system is that it shall be operated more than 100 sec; it shall be re-ignitable; it shall have a throttle capability of a range from 35% to 100% when the maximum thrust at sea level is 1,000 N.

Interview - "Planning to correct irrational and insufficient points in the architecture world In-depth discussions are going on how the system can be changed in an innovative manner." (인터뷰 - "건축계 부족한·불합리한·불비한부분 고쳐나갈 것… 제도를 어떻게하면 혁신적으로 바꿀지 심도있게 논의중")

  • Jang, Yeong-Ho
    • Korean Architects
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    • s.597
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    • pp.22-27
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    • 2018
  • "사실 국가건축정책위원장 책임을 떠안는 것에 고민을 많이 했습니다. 작금 건축의 본질에 관해 꽤 진지하게 논하는 결정권자들이 많아진 상황에서 직을 맡은 이상 그냥 시간만 보내진 않을 겁니다. 평소 생각한 건축계의 부족한, 불합리한, 불비한 부분을 임기 중 완전히 고치진 못한다 하더라도 시작은 해놓고 끝내려 합니다." 작년 4월 취임한 승효상 대통령소속 국가건축정책위원장이 국내 건축계 현안에 대한 생각과 앞으로의 계획을 설명했다. 그가 걸어온 삶의 궤적에는 건축의 공공성 문화적 가치라는 단어들이 새겨져 있으며, 이는 그가 활동해 온 건축계 여러 운동 모임에서도 살펴볼 수 있다. 지식인으로서 마땅히 지녀야 할 건축사(Architect)의 책무에 관해서는 쓴소리도 서슴지 않았던 그다. 2014년 서울시 '초대 총괄건축가'로 선임돼 서울시의 도시정책과 건축문화, 공공 공간조성 등 도시계획 전반에 대해 역할을 했다면, 이젠 국가 건축정책의 목표와 관계 부처간 건축정책의 심의.조정까지 그 역할범위가 커졌다. 필드의 건축사라면 승효상 국가건축정책위원장에게 기대하는 바가 큰 게 사실이다. 실제 그의 취임 후 정부 내 국건위의 위상은 과거와 달라졌으며, 작년 9월 4일에는 문재인 대통령이 서울 은평구 구산동 도서관마을에서 열린 '대한민국 국민생활 SOC현장 방문, 동네 건축현장을 가다' 행사에 참석해 도서관, 체육관, 경로당 등 '생활 SOC 혁신의지'를 강조해 눈길을 끌었다. 최근 정부세종신청사 설계공모 관련 논란에는 "국토부에 소관 설계공모 규정을 고쳐야 함을 권고했다. 고칠 거다! 안 고치면 안 되게 돼 있다!"며 목소리에 힘을 주어 재차 강조했다. 제5기 대통령소속 국가건축정책위원장으로 선임돼 지난해 4월부터 역할을 해온 승효상 건축사를 종로구 동숭동 (주)종합건축사사무소 이로재(履露齋)에서 만났다.

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RC Snubber Analysis for Oscillation Reduction in Half-Bridge Configurations using Cascode GaN (Cascode GaN의 하프 브릿지 구성에서 오실레이션 저감을 위한 RC 스너버 분석)

  • Bongwoo, Kwak
    • Journal of IKEEE
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    • v.26 no.4
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    • pp.553-559
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    • 2022
  • In this paper, RC snubber circuit design technology for oscillation suppression in half-bridge configuration of cascode gallium nitride (GaN) field effect transistors (FETs) is analyzed. A typical wide band-gap (WBG) device, cascode GaN FET, has excellent high-speed switching characteristics. However, due to such high-speed switching characteristics, a false turn-off problem is caused, and an RC snubber circuit is essential to suppress this. In this paper, the commonly used experimental-based RC snubber design technique and the RC snubber design technique using the root locus method are compared and analyzed. In the general method, continuous circuit changes are required until the oscillation suppression performance requirement is met based on experimental experience . However, in root locus method, the initial value can be set based on the non-oscillation R-C map. To compare the performance of the two aforementioned design methods, a simulation experiment and a switching experiment using an actual double pulse circuit are performed.

A Flow Rate Estimation Model Development and Its Application in the Ubiquitous Environment (유비쿼터스 환경에서의 교통류율 산정모형 개발 및 활용)

  • Choi, Kee Choo;Kim, In Su;Lee, Jung Woo;Shim, Sang Woo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.29 no.4D
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    • pp.459-465
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    • 2009
  • u-T (ubiquitous transportation) environment can be envisioned as an advanced version of ITS environment and be expected to provide more advanced transportation service in a ubiquitous manner. As a basic necessity to measure traffic flow in both environments, a flow estimation method was proposed. Flows have been measured in existing ITS and in a new u-T environments and some differences were investigated using simulation technique. In the interrupted traffic situation, the flow rate of u-T is 3.58% higher than that in ITS environment. Both MARE and MAE, which were used as measure of effectiveness, in u-T were better since the results are 31.4% and 31.1% lower than in ITS, respectively. Besides the equality coefficient in u-T was 1.9% higher than that in ITS. Such being the case, the flow rate measured in u-T using U-TSN is more reliable and can be expected to be successfully used for transportation system design or traffic operation areas.

Sliding Mode Control with Super-Twisting Algorithm for Surge Oscillation of Mooring Vessel System (슈퍼트위스팅 슬라이딩모드를 이용한 선박계류시스템의 동적제어)

  • Lee, Sang-Do;Lee, Bo-Kyeong;You, Sam-Sang
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.24 no.7
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    • pp.953-959
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    • 2018
  • This paper deals with controlling surge oscillations of a mooring vessel system under large external disturbances such as wind, waves and currents. A control synthesis based on Sliding Mode Control (SMC) with a Super-Twisting Algorithm (STA) has been applied to suppress nonlinear surge oscillations of a two-point mooring system. Despite the advantages of robustness against parameter uncertainties and disturbances for SMC, chattering is the main drawback for implementing sliding mode controllers. First-order SMC shows convergence within the desired level of accuracy, in which chattering is the main obstacle related to the destructive phenomenon. Alternatively, STA completely eliminates chattering phenomenon with high accuracy even for large disturbances. SMC based on STA is an effective tool for the motion control of a nonlinear mooring system because it avoids the chattering problems of a first-order sliding mode controller. In addition, the error trajectories of controlled mooring systems implemented by means of STA form in the bounded region. Finally, the control gain effect of STA can be observed in sliding surface and position trajectory errors.

Fuzzy sliding mode controller design for improving the learning rate (퍼지 슬라이딩 모드의 속도 향상을 위한 제어기 설계)

  • Hwang, Eun-Ju;Cho, Young-Wan;Kim, Eun-Tai;Park, Mignon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.16 no.6
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    • pp.747-752
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    • 2006
  • In this paper, the adaptive fuzzy sliding mode controller with two systems is designed. The existing sliding mode controller used to $approximation{\^{u}}(t)$ with discrete sgn function and sat function for keeping the state trajectories on the sliding surface[1]. The proposed controller decrease the disturbance for uncertain control gain and This paper is concerned with an Adaptive Fuzzy Sliding Mode Control(AFSMC) that the fuzzy systems ate used to approximate the unknown functions of nonlinear system. In the adaptive fuzzy system, we adopt the adaptive law to approximate the dynamics of the nonlinear plant and to adjust the parameters of AFSMC. The stability of the suggested control system is proved via Lyapunov stability theorem, and convergence and robustness properties ate demonstrated. Futhermore, fuzzy tuning improve tracking abilities by changing some sliding conditions. In the traditional sliding mode control, ${\eta}$ is a positive constant. The increase of ${\eta}$ has led to a significant decrease in the rise time. However, this has resulted in higher overshoot. Therefore the proposed ${\eta}$ tuning AFSMC improve the performances, so that the controller can track the trajectories faster and more exactly than ordinary controller. The simulation results demonstrate that the performance is improved and the system also exhibits stability.

Design and Implementation of Query Processor for Moving Objects (이동객체를 위한 질의처리 컴포넌트의 설계 및 구현)

  • Kim, Kyoung-Sook;Kwon, O-Je;Byun, Hee-Young;Jo, Dae-Soo;Kim, Tae-Wan;Li, Ki-Joune
    • Journal of Korea Spatial Information System Society
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    • v.6 no.1 s.11
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    • pp.31-50
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    • 2004
  • With the growth of wireless communication networks and mobile devices taking in GPS, Location-Based Service(LBS) is becoming an integral part of mobile applications. LBS can deal with location-aware features such as persons holding mobile phones or vehicles equipped with GPS, and provide the users with the location information of the features. Thus it is necessary to develop moving object database systems to store, manage, and query moving objects which change their locations continuously as time passes. In this paper, we design and implement a query processing component which deals with moving objects as a key data type. For this component, we define a new SQL-like query language(called MOQL) and as a consequence, design and implement modules that analyze and execute queries. It supports various types of operators that process range queries, infer topological relations, compute trajectories, and find k-nearest neighbors. It can be used as a subsystem if other application systems which deal moving objects and also supports ADO.NET interface that can be used to interact end-users.

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