• Title/Summary/Keyword: 비선형구조시스템

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On Learning and Structure of Cerebellum Model Linear Associator Network(I) -Analysis & Development of Learning Algorithm- (소뇌모델 선형조합 신경망의 구조 및 학습기능 연구(I) -분석 및 학습 알고리즘 개발-)

  • Hwang, H.;Baek, P.K.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • v.15 no.3
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    • pp.186-198
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    • 1990
  • 인간 소뇌의 구조와 기능을 간략하게 수학적으로 모델링하여 입력에 따른 시스템의 적정 출력을 학습에 의한 적응 제어 방식으로 추출해 내는 소뇌모델 대수제어기(CMAC : Cerebellar Model Arithmetic Controller)가 제안되었다. 본 논문에서는 연구개발된 기존 신경회로망과의 비교 분석에 의거하여, 소뇌모델 대수제어기 대신 네트의 특성에 따라 소뇌모델 선형조합 신경망(CMLAN : Cerebellum Model Linear Associator Network)이라 하였다. 소뇌모델 선형조합 신경망은 시스템의 제어 함수치를 결정하는 데 있어, 기존의 제어방식이 시스템의 모델링을 기초로 하여 알고리즘에 의한 수치해석적 또는 분석적 기법으로 모델 해를 산출하는 것과 달리, 학습을 통하여 저장되는 분산기억 소자들의 함수치를 선형적으로 조합함으로써 시스템의 입출력을 결정한다. 분산기억 소자로의 함수치 산정 및 저장은 소뇌모델 선형조합 신경망이 갖는 고유의 구조적 상태공간 매핑(State Space Mapping)과 델타규칙(Delta Rule)에 의거한 시스템의 입출력 상태함수의 학습으로써 수행된다. 본 논문을 통하여 소뇌모델 선형조합신경망의 구조적 특성, 학습 성질과 상태공간 설정 및 시스템의 수렴성을 규명하였다. 또한 기존의 최대 편차수정 학습 알고리즘이 갖는 비능률성 및 적용 제한성을 극복한 효율적 학습 알고리즘들을 제시하였다. 언급한 신경망의 특성 및 제안된 학습 알고리즘들의 능률성을 다양한 학습이득(Learning Gain)하에서 비선형 함수를 컴퓨터로 모의 시험하여 예시하였다.

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An Observer Design for MIMO Nonlinear Systems (다변수 비선형 시스템의 관측기 설계)

  • Lee, Sung-Ryul;Shin, Hyun-Seok;Park, Mig-Non
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.11c
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    • pp.256-259
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    • 2001
  • 본 논문에서는 블록 삼각구조를 갖는 다변수 비선형 시스템의 상태 관측기의 설계 문제를 다룬다. 이를 위해 단일 입출력 삼각구조 시스템에 대한 기존의 설계 기법을 다변수 시스템으로 확장한다. 특히, 제안한 관측기의 이득은 시스템의 선형 부분뿐만 아니라 비선형성을 기반으로 설계되어지기 때문에 기존의 고이득 관측기에 비해 과도응답 특성을 개선한다. 또한 오차방정식에 대한 유사 변화을 이용하여 제안한 관측기가 전역 지수적 수렴성을 보임을 증명한다. 마지막으로, 시뮬레이션 예제를 통해 본 논문에서 제안한 설계 기법의 타당성을 입증한다.

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Dynamic Analysis of Gimbal Structure System Including Nonlinear Elastic Rubber Vibration Isolator with Shock Acceleration (비선형 탄성 방진 고무부에 충격 가속도를 받는 짐발 구조 시스템의 동적 해석)

  • Lee, Sang Eun;Lee, Tae Won
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.40 no.4
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    • pp.415-422
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    • 2016
  • When shock acceleration is applied to a mechanical system, it may cause malfunctioning and damage to the system. Hence, to prevent these problems when developing a gimbal structure system for observation reconnaissance, the MIL-STD-810G shock standard must be satisfied as a design specification. Rubber vibration isolators are generally assembled on the base of the system in order to reduce the shock transferred from the aircraft. It is difficult to analyze the transient behavior of the system accurately, because rubber has a nonlinear load-deformation curve. To treat the nonlinear characteristic of the rubber, bilinear approximation was introduced. Using this assumption, transient responses of the system under base shock acceleration were calculated by the finite element method. In addition, experiments with a true prototype were performed using the same conditions as the analytical model. Compared with experimental data, the proposed numerical method is useful for the transient analysis of gimbal structure systems, including rubber vibration isolators with nonlinear stiffness and damping.

Compensation of Laser Diode Nonlinearity in the Optical SCM System for CDMA RF Signal Transmission (CDMA RF 신호 전송용 광 SCM 트래시버에서 레이저 다이오드의 비선형 왜곡 보상)

  • 최영우;유진태;이길성;박진우
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.25 no.12A
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    • pp.1766-1773
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    • 2000
  • 이동통신망에서 RF 신호를 송수신하는 기지국(base station)과 이동 통신 신호의 교환 전송을 담당하는 중앙국(central station)을 광섬유로 연결하여 구성하는 SCM (Subcarrier Multiplexing) 전송 시스템은 미래의 음성, 영상, 데이터 서비스 등의 이동통신 시스템에 적용할 수 있기 때문에 최근 관심사가 커지고 있다. 이동통신망을 위한 SCM 광전송 시스템의 유용성에도 불구하고, CDMA RF 신호를 전송하는 과정에서 많은 물리적인 제약이 있다. 특히, 많은 가입자의 CDMA RF 신호가 하나의 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)를 구동시킬 때, RF 신호의 합이 레이저 다이오드의 선형영역을 벗어나면 클리핑(clipping)이나 비선형 왜곡이 발생하여 시스템의 성능을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 CDMA RF 신호의 SCM 광전송 성능분석을 통해 레이저 다이오드에 의해 발생하는 비선형 왜곡의 영향을 분석하고, 분석 결과로부터 레이저 다이오드에 의한 비선형 효과를 최소화 할 수 있는 비선형 왜곡 보상구조를 제안하였다. 또한 제안된 레이저 다이오드 비선형 보상기의 성능을 시뮬레이션과 실험을 통해 얻어진 BER로부터 측정하였다.

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Detecting Nonlinearity of Hydrologic Time Series by BDS Statistic and DVS Algorithm (BDS 통계와 DVS 알고리즘을 이용한 수문시계열의 비선형성 분석)

  • Choi, Kang Soo;Kyoung, Min Soo;Kim, Soo Jun;Kim, Hung Soo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.29 no.2B
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    • pp.163-171
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    • 2009
  • Classical linear models have been generally used to analyze and forecast hydrologic time series. However, there is growing evidence of nonlinear structure in natural phenomena and hydrologic time series associated with their patterns and fluctuations. Therefore, the classical linear techniques for time series analysis and forecasting may not be appropriate for nonlinear processes. In recent, the BDS (Brock-Dechert-Scheinkman) statistic instead of conventional techniques has been used for detecting nonlinearity of time series. The BDS statistic was derived from the statistical properties of the correlation integral which is used to analyze chaotic system and has been effectively used for distinguishing nonlinear structure in dynamic system from random structures. DVS (Deterministic Versus Stochastic) algorithm has been used for detecting chaos and stochastic systems and for forecasting of chaotic system. This study showed the DVS algorithm can be also used for detecting nonlinearity of the time series. In this study, the stochastic and hydrologic time series are analyzed to detect their nonlinearity. The linear and nonlinear stochastic time series generated from ARMA and TAR (Threshold Auto Regressive) models, a daily streamflow at St. Johns river near Cocoa, Florida, USA and Great Salt Lake Volume (GSL) data, Utah, USA are analyzed, daily inflow series of Soyang dam and the results are compared. The results showed the BDS statistic is a powerful tool for distinguishing between linearity and nonlinearity of the time series and DVS plot can be also effectively used for distinguishing the nonlinearity of the time series.

Inelastic Nonlinear Analysis of Structures with Under -Tension System (언더텐션 시스템이 적용된 구조물의 비탄성 비선형 거동 해석)

  • Park, Duk-Kun;Lee, Jae-Hong
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.9 no.2
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    • pp.91-97
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    • 2009
  • This study presents geometric nonlinear and material analysis of under-tension structure using Total Lagrangian and Updated Lagrangian method. In the regard, the under-tension system enables the load of upper part to carry to the end of beam by pre-tensional force in cable. The under-tension system on lower part of the structure is applied in order to reduce the deflection and size of member. This study is performed with conforming of the effect by pretension value in the cable and applying loading. Dead and Live loads are supposed to apply nodal on the top member. The member force and deflection of the structure are with MIDAS and ADINA.

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Seismic Response Estimation and System Identification of Test Steel Structure Using Approximate Nonlinear Filter (비선형 근사필터에 강구조시험체의 지진응답추정 및 동특성식별)

  • 배기환;김두영
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.2
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    • pp.67-72
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    • 2001
  • 대상으로 하는 시스템의 입출력신호에 근거하여, 시스템의 수학적 모델을 결정하는 것을 총칭하여 시스템식별이라 한다. 본 논문에서는 지진응답 관측치를 입출력신호로 하여 조건부대치를 최적치로 판단하는 비선형근사필터법을 사용한 건축구조물의 지진응답추정 및 파라미터식별에 관하여 논한다. 비선형근사필터법에 의한 건축구조물식별의 유효성의 적용성을 판단하기 위해, 진동대를 사용하여 강구조시험체의 진동실험을 행하고 결과적으로 얻어진 시험체의 수학적 모델에 대한 지진응답 수치해석결과와 진동실험에서의 관측기록을 비교하여 본 식별법의 타당성을 보인다.

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Viterbi Core Development Using Non-linear Equalizer (비선형 등화기를 이용한 적응형 Viterbi 코어 개발에 관한 연구)

  • 배주한;박현수;김민철;심재성
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.465-468
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    • 2003
  • 본 논문에서는 광 저장장치의 기록밀도가 증가할 경우 발생하는 여러 가지 문제점들에 대응하는 PRML 시스템 구현 방법을 제안하고 기존의 시스템의 성능과 제안된 시스템의 성능을 비교한다. 기존의 채널 적응기법 및 비터비 복호화기에 대비해 보다 종은 성능을 가지는 구조의 비선형 등화방식과 비터비 예상 레벨 적응 알고리즘을 이용한 새로운 구조를 제안하고, 23Gbyte 저장용량을 가지는 Blu-ray 디스크에 28GB의 데이터를 기록하여 기록 기록밀도가 증가한 실제 디스크에 대한 실험 결과에 대하여 논한다.

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ExperimPerformance Evaluation of Modified Sliding Mode Control Algorithm for Nonlinear Structures (비선형 구조물에 대한 수정 슬라이딩모드 제어알고리즘 성능 평가)

  • Lee, Sang-Hyun
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.2
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    • pp.147-155
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    • 2007
  • In this study, the performance of the modified sliding mode control proposed in the previous study is evaluated for seismic response control of nonlinear hysteretic structures. Modified sliding mode control(MSMC) utilizes the target derivative of Lyapunov function in order to calculate control force, and its performance was evaluated only lot linear structures in the previous study. However, considering that most structures subject to strong earthquake show nonlinear hysteretic behivior, the results from the previous study have limitations in practical application. The results from numerical analyses of single degree of freedom systems and base isolated system, which were described using Bouc-Wen model, indicate that the proposed MSMC algorithm shows better control performance than the existing sliding mode controller.

Model development for distributed instantaneous response function to investigate the network nonlinearity (네트워크의 비선형적 반응을 고찰하기 위한 분포형 순간반응함수 모형 개발)

  • Jisoo Lee;Kyungrock Paik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.214-214
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    • 2023
  • 네트워크로 구성된 시스템은 물질, 에너지, 신호 등의 입력(input)이 주어졌을 때, 경로 추적, 즉 라우팅(routing)을 통해 출력(output)으로 연결되고, 이를 반응함수로 나타낼 수 있다. 같은 입력값이라도 네트워크에 따른 연결 구조와 라우팅 과정에서 소요되는 시간차에 따라 출력값이 달라질 수 있다. 좋은 예로 강우에 따른 유출반응함수를 나타내는 자연 하천망을 들 수 있다. 이론적으로 순간의 입력이 주어졌을 때 (입력의 지속시간이 0), 출력은 순간반응함수로 표현된다. 자연 하천망에 대한 선행연구에서는 강우강도에 따라 순간반응함수가 변화한다는 비선형성이 알려졌다. 하지만, 비선형성을 가져오는 물리적 과정에 대해서는 많은 연구가 필요하다. 이 연구는 격자 형태로 주어진 임의의 네트워크에서 각 격자에 대해 순간반응함수를 구하는 분포형 모형을 제시한다. 입력자료와 라우팅 방법에 따른 연결 구조 및 순간반응함수의 변화를 격자 별로 확인하고, 이를 통해 시스템의 비선형성을 고려할 수 있는지 고찰하였다.

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