본 논문은 전략 기반 유전 알고리즘을 이용한 새로운 비선형 시스템의 퍼지 제어 시스템 설계 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기존의 수학적인 접근 방법이 아닌 지능적 설계 방법을 사용하여 퍼지 제어피론 설계한다. 전략 기반 유전 알고리즘은 제어기의 안정화 조건을 만족시키며 최적의 성능을 잦는 제어 이득을 얻기 위해 유전 전략을 사용하여 교차와 돌연변이 영역을 변화시킨다. 최종적으로 모의실험을 통해 제안된 기법의 우수성을 확인하였다.
In recent years, to overcome drawbacks related to the aplicati on of classical structural optimization algorithms, various drift design methods based on factores of member displacement participation factors have been developed to size members if they satisfy stiffness criteria. In particular, a resizing algorithm based on dynamic displacement participation factors from the response spectrum analysis has been applied in the drift design of steel structures subjec ted to seismic lateral forces. In this aproach, active members are selected for displacement control based on the displacement participation fa ve members may be taken out and added to the active members for the drift control. The resizing algorithm can be practically and effectively applied to drift design of high-rise buildings however, the inelastic behavior o f the resizing algorithm has not ben evaluated yet. To develop the resizing algorithm considering the performance of nonlinearity as well a s elastic stifness, the evaluation model of resizing algorithm s is developed and aplied to the examples of moment-resisting steel frame, which is one of the simplest structural systems. The inelastic behavior of moment-resisting steel frame designed by the resizing algorithm is also discussed.
비선형성 및 측정할 수 없는 외란에 영향을 받은 무인잠수정의 깊이 조종을 위한 슬라이딩 모우드 조종기를 설계하였다. 먼저, 성형화 된 운동방정식을 기초로 하여 슬라이딩 표면계수를 수치행석으로 최적화 시켰으며, 이 설계된 슬라이딩 표면을 비선형 운동방정식에 적용하여, 그 특성을 고찰하었다. 마지막으로, 용이하게 설계된 슬라이딩 모우드 조종기를 비선형성과 외란을 갖는 NPS(Naval postgraduate School) 형태의 무인잠수정에 적용하여 얻어진 실험치의 동적 특성을 통해 슬라이딩 모우드의 강인성을 확인하였다.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.10
no.2
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pp.1-9
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1990
A variational approach with reference volume and adjoint structure concepts is applied for the structural design densitivity analysis of geometrically nonlinear structures. A general form of sensitivity equation is used and then nonlinear finite element procedure is implemented for the discretized structural model. Usability and effectiveness of the variational approach for the design sensitivity analysis of geometrically nonlinear structural responses are verified through a numerical example.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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v.11
no.1
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pp.9-15
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2001
브러쉬 없는 직류전동기의 위치제어를 위한 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 특히 본 논문에서는 기존의 퍼지제어 기법에서 얻을 수 있는 특징으로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 간단한 퍼지논리제어기의 설계를 기술한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는다. 하지만 리칭페이스에서는 문제가 된다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 지수항을 추가한 비선형 슬라이딩면을 구성한다. 그리고 나서 비선형 슬라이딩 면과 슬라이딩 면의 변화율을 입력으로 하는 퍼지 제어기를 설계한다. 이러한 2-입력 퍼지가변구조제어기의 제어 규칙표로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 단일 입력 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 이들 제어기의 성능을 입증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행한다.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.36
no.12
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pp.1152-1162
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2008
This paper deals with the State-Dependent Riccati Equation (SDRE) technique for the design of helicopter nonlinear flight controllers. Since the SDRE controller requires a linear system-like structure for nonlinear motion equations, a state-dependent coefficient (SDC) factorization technique is developed in order to derive the conforming structure from a general nonlinear helicopter dynamic model. Also on-line numerical methods of solving the algebraic Riccati equation are investigated to improve the numerical efficiency in designing the SDRE controllers. The proposed method is applied to trajectory tracking problems of the helicopter and computational tips for a real time application are proposed using a high fidelity rotorcraft mathematical model.
Kim, Chang Sung;Ma, Sang Soo;Choi, Se Hyu;Kim, Seung Eock
Journal of Korean Society of Steel Construction
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v.14
no.2
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pp.339-348
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2002
The study developed an automatic design method of steel frames which uses nonlinear analysis. The geometric nonlinearity was considered using stability functions. Likewise, the transverse shear deformation effect in a beam-column was explained. A direct search method was used as an automatic design technique. The unit value of each part was evaluated using LRFD interaction equation. The member with the largest unit value was replaced one by one with an adjacent larger member selected from the database. The weight of the steel frame was considered as an objective function. On the other hand, load-carrying capacities, deflections, inter-story drifts, and ductility requirement were used as constraint functions. Case studies of a two-dimensional and a three-dimensional two-story frames were presented.
Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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2008.04a
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pp.325-328
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2008
본 논문에서는 비선형 모델의 설계를 위해 Type-2 퍼지 논리 집합을 이용하여 불확실성 문제를 다룬다. 퍼지 논리 시스템의 멤버쉽 함수와 규칙의 구조는 불확실성이 존재하는 언어적인 정보 또는 수치적 데이터를 바탕으로 설계된다. 기존의 Type-1 퍼지 논리 시스템은 외부의 노이즈와 같은 불확실성을 효율적으로 취급할 수 없다. 그러나 Type-2 퍼지 논리 시스템은 불확실한 정보까지 멤버쉽 함수로 표현함으로서 불확실성을 효과적으로 다룰 수 있다. 따라서 본 논문에서는 규칙의 전 ${\cdot}$ 후반부가 Type-2 퍼지 집합으로 구성된 Type-2 퍼지 논리 시스템을 설계하고 불확실성의 변화에 대한 비선형 모델의 성능을 비교한다. 여기서 규칙 전반부 멤버쉽 함수의 정점 선택은 C-means 클러스터링 알고리즘을 이용하고, 규칙 후반부 퍼지 집합의 정점 결정에는 입자 군집 최적화(PSO : Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 사용한다. 마지막으로, 비선형 모델 평가에 대표적으로 이용되는 가스로 시계열 데이터를 제안된 모델에 적용하고, 입력 데이터에 인위적인 노이즈가 포함되었을 경우 Type-2 퍼지 논리 시스템이 기존의 Type-1 퍼지 논리 시스템보다 우수함을 보인다.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.7
no.4
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pp.13-20
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1987
Methods of nonlinear structural design sensitivity analysis are developed in parallel with the nonlinear finite element structural analysis methods and numerically evaluated. Direct decomposition and iterative solution methods for the secant stiffness approach and direct use of tangent stiffness in the design sensitivity analysis phase are derived and presented as the methods of nonlinear structural analysis and design sensitivity analysis are closely related. From the considerations of theoretical and numerical behavior, the tangent stiffness approach is shown to be efficient as the intermediate results of structural analysis can be effectively used in the design sensitivity analysis stage.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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v.22
no.3
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pp.300-304
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2012
This paper presents a nonlinear observer design method for SOC(state-of-charge) estimation of Lithium polymer battery cell. The dynamic equation of the battery cell is modeled as a simple RC electrical circuit with a nonlinear voltage source and the parameters are obtained via nonlinear optimization. Using the sum of squares decomposition, the observer gain is designed such that the error dynamics is asymptotically stable and the decay rate is below the prescribed value. In order to illustrate the performance of the observer, a computer simulation is performed using the experimental data with the UDDS(urban dynamometer driving schedule) current profile.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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