• Title/Summary/Keyword: 비선형응답

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Nonlinear Dynamic Modeling and Stability Analysis of an Axially Oscillating Cantilever Beam with a Concentrated Mass (축방향 왕복 운동을 하는 집중 질량을 가진 외팔보의 비선형 동적 모델링 및 안정성 해석)

  • 홍정환;유홍희
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.13 no.11
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    • pp.868-874
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    • 2003
  • A nonlinear modeling method for an axially oscillating cantilever beam with a concentrated mass is presented in this paper. Hybrid deformation variables are employed for the modeling method with which frequency response characteristics of axially oscillating cantilever beams are investigated. The geometric nonlinear effects of stretching and curvature are considered to accurately predict the frequency response characteristics of the oscillating cantilever beam. The effects of the size and the location of the concentrated mass on the frequency characteristics are investigated. It is found that the dynamic instability is significantly influenced by the two parameters.

Validity of the Multiple Scale Solution for a Resonance Response of a Bar with a Nonlinear Boundary Condition (비선형 경계조건을 가진 봉의 공진응답을 위한 다중시간해의 타당성)

  • 이원경;여명환;배상수
    • Journal of KSNVE
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    • v.7 no.1
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    • pp.55-60
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    • 1997
  • In order to examine the validity of an asymptotic solution obtained from the method of multiple scales, we investigate a third-order subharmonic resonance response of a bar constrained by a nonlinear spring to a harmonic excitation. The motion of the bar is governed by a linear partial differential equation with a nonlinear boundary condition. The nonlinear boundary value problem is solved by using the finite difference method. The numerical solution is compared with the asymptotic solution.

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Chaos analysis for the periodic nonlinear system using harmonic balance method (조화함수법을 이용한 주기 비선형 시스템의 Chaos 해석)

  • Kim, Y.B.
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.11 no.6
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    • pp.75-85
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    • 1994
  • 주기함수의 외력을 갖는 버선형 시스템의 다양한 응답 특성을 구하기 위해 새로운 조화함수법(HBM)을 적용하였다. 새로운 조화함수법의 해는 비선형항을 선형항으로부터 따로 분리시킨 다음 같은 주파수 성분을 갖는 비선형 방정식들을 Newton-Raphosn법으로 풀어서 구하였다. 다양한 천이(Bifurcation) 특성을 해석적으로 판별하기 위하여 HBM의 해를 이용하여 구한 섭동 방정식의 Floquet 지수의 고유해를 사용하였다. 새로이 개발한 HBM과 천이 판별법을 1차원 비선형항을 갖는 구조물인 ALP(Articulated Loading Platform) 모델과 다차원인 비선 형 회전체 모델에 적용시켜 HBM의 해의 정확성과 이들 시스템의 천이 특성의 하나인 Chaos 존재를 확인 하였다.

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Practical Parameter Identification Method for DC Motor Model using the Extended Kalman Filter (확장 칼만 필터를 이용한 직류 모터 모델의 실용적인 계수 동정 기법)

  • Kim, Min-Jeung;Lee, Hye-Jin;Park, Jin-Bae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.884-886
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    • 2005
  • 본 논문에서는 확장 칼만 필터를 이용하여 직류 모터의 동특성을 실용적으로 모델링하는 방법을 제안한다. 먼저 시험을 통해 모터의 주파수 별 응답 특성을 추출하고 이로부터 확장 칼만 필터를 이용하여 출력 전압의 이득 감쇄와 위상 지연을 추정한다. 추정된 값을 이용하여 모터의 선형 동특성을 모델링하고, 각각의 비선형 요소를 추가시키면서 모델 출력과 실제 시험을 통해 획득한 각속도 출력의 RMSE (Root Mean Square Error)를 최소화시키는 비선형 계수 값을 산출하여 최종적인 직류 모터의 모델을 완성한다.

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Practical Parameter Identification Method for DC Motor Model using the Extended Kalman Filter (확장 칼만 필터를 이용한 직류 모터 모델의 실용적인 계수 동정 기법)

  • Kim, Min-Jeung;Lee, Hye-Jin;Park, Jin-Bae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07d
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    • pp.3096-3098
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    • 2005
  • 본 논문에서는 확장 칼만 필터를 이용하여 직류 모터의 동특성을 실용적으로 모델링하는 방법을 제안한다. 먼저 시험을 동해 모터의 주파수 별 응답 특성을 추출하고 이로부터 확장 칼만 필터를 이용하여 출력 전압의 이득 감쇄와 위상 지연을 추정한다. 추정된 값을 이용하여 모터의 선형 동특성을 모델링하고, 각각의 비선형 요소를 추가시키면서 모델 출력과 실제 시험을 통해 획득한 각속도 출력의 RMSE (Root Mean Square Error)를 최소화시키는 비선형 계수 값을 산출하여 최종적인 직류 모터의 모델을 완성한다.

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Attitiude Control of Helicopter Simulator System using A Hybrid GA-PID WAVENET Controller (Hybrid GA-PID WAVENET 제어기를 이용한 모형 헬리콥터 시스템의 자세 제어)

  • 박두환;성상규;이오걸;이준탁
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.168-171
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    • 2004
  • 본 논문에서는 대표적인 비선형 동특성을 가지는 실제 헬리콥터의 회전 및 자세 운동을 근사화한 모형 헬리콥터의 시스템을 소개하고 이 시스템의 정지 자세 제어를 위하여 WAVENET 제어기와 PID 제어기를 설계하였으며, WAVENET의 신경망 연결 가중치(weight) 및 웨이브렛의 신축 및 이동변수와 PID 제어기의 최적 이득 계수를 GA를 사용하여 조정되도록 하였다. 그리고 과도 응답 특성이 우수한 WAVENET 제어기와 정상 상태 특성이 우수한 GA-PID 제어기를 Hybrid 형태로 구성한 Hybrid GA-PID WAVENET 제어기를 비선형 시스템인 모형 헬리콥터 시스템에 적용하여 제안한 제어기 설계 알고리즘의 유효성과 우수성을 입증하고자 한다.

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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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Prediction of the Out-of-plane Motion due to the In-plane Excitation (평면내 방향 기진력에 의한 평면밖 방향 운동의 예측)

  • Oh, Il-Geun
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.7 no.2
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    • pp.141-149
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    • 1993
  • 삼 자유도를 가진 부유물체의 동적 응답을 이론적으로 연구하였다. 평면내 방향 운동모우드에 대한 지배방정식을 선형화한 후, 그들의 조화해를 평명밖 방향 운동모우드의 방정식과 연성시켰다. 그렇게 해서 주어지는 방정식은 시간에 따라 변화하는 계수를 가진 형태로서, 평면밖 방향의 운동만을 보일 것으로 예측되는 부유물체가 평면밖 방향의 운동을 보일 수도 있음을 밝혔다. 동역학적 불안정성과 그 결과로 나타나는 평면밖 방향의 대진폭 운동을 보이고 있다. 본 결과는 주기적으로 동요하는 부유물체가 서로 연성된 운동을 하는 현상으로도 해석할 수 있다.

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Dynamic Analysis Of Structures With Nonlinear Joints By Using Substructure Synthesis Method (부분구조 합성법을 이용한 비선형 결합부 구조물의 동적 해석)

  • 이신영;이장무
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.2
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    • pp.324-330
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    • 1990
  • In this study, in order to perform dynamic design of machine tools reasonably and effectively, a method was formulated to be applicable to the damped structures connected by joints having elasticity and damping by using substructure synthesis method. And a nonlinear solution method was proposed and it formulates the nonlinear parts by describing functions and uses the reducing transformation matrix by the substructure synthesis method. The results of frequency response analysis of a machine tool, where an NC lathe was partitioned by three parts of spindle, housing and bed-base part and the nonlinearity of bearing parts between spindle and housing was modelled, showed force dependency of the response.

Non-linear Phenomenon in the Response of Circle Cantilever Beam (원형 외팔보의 응답에서의 비선형 현상)

  • Kim, Myung-Gu;Lee, Heung-Shik;Cho, Chong-Du
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.15 no.4 s.97
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    • pp.445-451
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    • 2005
  • This paper is the result of a experimental study about non-linear one to one modal coupling of a flexible circular cantilever beam which was transversely excited with harmonic excitation. It was proved that 2 order jumping in out of plane was caused by jump phenomenon in in-plane of flexible circular cantilever beam, because of non-linear coupling. In addition, cantilever beam showed hardening spring characteristics in in-plane and softening spring characteristics in out-of-plane.