• 제목/요약/키워드: 비선형 모델링

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Fuzzy Output Feedback Controller for Nonlinear Interconnected Systems : An LMI Approach (비선형 상호 결합 시스템의 퍼지 출력 궤한 제어기 설계 : 선형 행렬 부등식 접근)

  • Gu, Geun-Beom;Ju, Yeong-Hun;Park, Jin-Bae
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.48-51
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    • 2007
  • 본 논문에서는 비선형 상호 결합 시스템의 출력 궤환 제어기 설계에 대해서 연구한다. 먼저 퍼지 모델 기법을 이용하여 비선형 상호 연결된 시스템을 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델로 모델링한다. 그 각각의 하위 시스템에 대한 출력 궤한 제어기를 동적 병렬 분산 보상 (DPDC) 기법을 이용하여 퍼지 출력 궤환 제어기로 설계한다. 하위 시스템들의 평형점이 안정화 되는 선형 행렬 부등식 (LMI)를 구하고, 그 부등식을 만족하는 값들로부터 하위 시스템의 제어기 이득을 구한다.

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Study of Polymor Properties Prediction Using Nonlinear SEM Based on Gaussian Process Regression (가우시안 프로세서 회귀 기반의 비선형 구조방정식을 활용한 고분자 물성거동 예측 연구)

  • Moon Kyung-Yeol;Park Kun-Wook
    • KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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    • v.13 no.1
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    • pp.1-9
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    • 2024
  • In the development and mass production of polymers, there are many uncontrollable variables. Even small changes in chemical composition, structure, and processing conditions can lead to large variations in properties. Therefore, Traditional linear modeling techniques that assume a general environment often produce significant errors when applied to field data. In this study, we propose a new modeling method (GPR-SEM) that combines Structural Equation Modeling (SEM) and Gaussian Process Regression (GPR) to study the Friction-Coefficient and Flexural-Strength properties of Polyacetal resin, an engineering plastic, in order to meet the recent trend of using plastics in industrial drive components. And we also consider the possibility of using it for materials modeling with nonlinearity.

Finite Element Analysis of Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete 50M Composite Box Girder (초고강도 섬유보강 콘크리트 50M 합성 박스거더의 유한요소해석)

  • Makhbal, Tsas-Orgilmaa;Kim, Do-Hyun;Han, Sang-Mook
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.6 no.2
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    • pp.100-107
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    • 2018
  • The material and geometrical nonlinear finite elment analysis of UHPFRC 50M composite box girder was carried out. Constitute law in tension and compressive region of UHPFRC and HPC were modeled based on specimen test. The accuracy of nonlinear FEM analysis was verified by the experimental result of UHPFRC 50M composite girder. The UHPFRC 50M segmental composite box girder which has 1.5% steel fiber of volume fraction, 135MPa compressive strength and 18MPa tensile strength was tested. The post-tensioned UHPFRC composite girder consisted of three segment UHPFRC U-girder and High Strength Concrete reinforced slab. The parts of UHPFRC girder were modeled by 8nodes hexahedron elements and reinforcement bars and tendons were built by 2nodes linear elements by Midas FEA software. The constitutive laws of concrete materials were selected Multi-linear model both of tension and compression function under total strain crack model, which was included in classifying of smeared crack model. The nonlinearity of reinforcement elements and tendon was simulated by Von Mises criteria. The nonlinear static analysis was applied by incremental-iteration method with convergence criteria of Newton-Raphson. The validation of numerical analysis was verified by comparison with experimental result and numerical analysis result of load-deflection response, neutral axis coordinate change, and cracking pattern of girder. The load-deflection response was fitted very well with comparison to the experimental result. The finite element analysis is seen to satisfactorily predict flexural behavioral responses of post-tensioned, reinforced UHPFRC composite box girder.

Primitive Instancing for the Definition of Non-conventional Hull (비정규 선형정의를 위한 원형요소 인스턴싱의 이용)

  • Won-Don Kim;Jong-Ho Nam;Kwang-Wook Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.30 no.1
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    • pp.1-9
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    • 1993
  • Various geometric modeling techniques for a hull have been developed with wide application of computer to the ship design. Up to now, they are used for the representation of the sculptured surface with the piecewise polynominal curves or surfaces for a conventional hull. In this paper, a convenient and accurate modeling technique that is instancing and blending of the geometry primitives is introduced for a non-conventional hull such as SWATH, trimaran, caisson etc. Geometric characteristics, hydrostatic particulars and stability of the definded hull are calculated.

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Experimental Researches on the Nonlinear Parameter Identifications and Higher Frequency Response Characteristics of Direct-Radiating Loudspeaker (직접방사형 라우드스피커의 비선형 매개변수 규명 및 고차 주파수 응답특성에 관한 실험연구)

  • 박석태;채장범;홍석윤
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.17 no.7
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    • pp.61-73
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    • 1998
  • 라우드스피커의 비선형 음향특성을 해석하기 위하여 라우드스피커 다이아프램의 비 선형특성을 실험적으로 분석하였다. 라우드스피커를 집중질량계로 모델링하고, 출력소음이 없을 때 적용이 가능한 하모닉 발란스법과 출력소음이 있을 때도 적용할 수 있는 통계적 방 법인 라그란지 배수법을 사용하여 비선형 매개변수를 규명하였다. 70Hz 이하의 주파수 영역 에서는 라그란지 배수법이 2차 하모닉 왜곡특성에서 상대적으로 좋은 결과를 보였으며, 3차 하모닉 왜곡특성에서는 하모닉 발란스법이 실험결과와 잘 일치하였다. 전압가진 및 전류 가 진실험을 통하여, 일반화된 주파수 응답함수를 유도하였고 하모닉 왜곡 및 상호변조 특성을 고찰하였다. 고차 주파수 응답특성은 라우드스피커 비선형 매개변수의 변동에 따른 다이아 프램의 비선형특성을 해석하는데 유용한 수단이 될 수 있음도 확인하였다.

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The Fuzzy Modeling by Virus-messy Genetic Algorithm (바이러스 메시 유전 알고리즘에 의한 퍼지 모델링)

  • 주영훈;최종일;박직배
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.11 no.2
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    • pp.95-100
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    • 2001
  • 비선형 시스템의 성공적인 퍼지 모델을 구성하기 위한 최적의 퍼지 추론 시스템의 동정은 중요하고도 어려운 문제이다. 전통적으로 유전 알고리즘은 어느 정도의 전역 최적해를 찾을 수 있기 때문에 퍼지 모델의 구조와 파라미터를 동정하는데 사용되어 왔다. 그러나, 유전 알고리즘은 개체군 진화 시 우수한 개체의 출현은 지역수렴의 원인이 된다. 따라서, 본 논문에서는 바이러스 메시 유전알고리즘을 이용한 효과적인 퍼지 모델링 방법을 제안한다. 제안된 방법은 지역 정보가 개체군 내에서 교환됨으로써 지역 수렴의 대인아 될 수 있을 뿐 아니라, 가변길이 스트링을 사용함으로써 좀더 효과적이고 적응적인 구조를 가질 수 있다. 또한 본 논문에서 제안한 방법의 우수성과 일반성을 증명하기 위해 복잡한 비선형 시스템과 가스로의 퍼지모델링에 적용하였다.

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Simulation of Ratcheting in Wheel-Rail Contact (차륜-레일 구름접촉에 의한 라체팅 모델링)

  • Goo, Byeong-Choon
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.11 no.3
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    • pp.311-316
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    • 2008
  • Ratcheting is a cyclic accumulation of strain under a cyclic loading. It is a kind of mechanisms which generate cracks in rail steels. Though some experimental and numerical study has been performed, modeling of ratcheting is still a challenging problem. In this study, an elastic-plastic constitutive equation with non-linear kinematic hardening equation was applied. Contact stresses in wheel-rail were analyzed. Under the tangential stress of the contact stresses, a cyclic stress-strain relation was obtained by using the model. A constant ratcheting strain per cycle was accumulated.

Behavior characteristics of Pile-type vessel collision protective structure (파일형 선박충돌방호공의 거동특성)

  • Lee, Jeong-Woo;Park, Jun-Seok;Lee, Gye-Hee
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.433-436
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    • 2010
  • 본 논문에서는 파일형 선박충돌 방호공에 선박이 충돌하였을 때 방호공의 거동을 해석하였다. 방호공의 구조는 상부슬래브, RCP 말뚝 및 이를 지지하는 지반은 비선형 지반스프링으로 모델링 하였다. 상부슬래브 8절점요소로 모델링 하였으며 철근과 콘크리트로 구성되어있다. RCP 말뚝은 철근망과 충진콘크리트로 구성되어있으며 충돌 시 파괴거동을 표현할 수 있는 Damaged Plasticity로 모델을 사용하였고 Shell 요소로 모델링 하였다. 선박충돌 시 선박의 강성에 따른 거동 특성을 파악하기 위해 선박을 강체모델과 실제모델에 대한 해석을 수행하였다. 선박과 교량의 충돌은 정면충돌로 고려하였으며, 충돌속도는 3.3m/sec로 가정하였다. 선박과 방호공과의 충돌 해석은 비선형 해석 프로그램인 ABAQUS/Explicit을 이용하여 수행하였으며, 이를 통하여 선박 충돌 시 방호공의 에너지 거동을 분석하였다. 해석결과 선박의 강성이 커질수록 슬래브의 변형 및 소산 에너지량이 커지는 것을 확인할 수 있었다.

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Intellignce Modeling of Nonlinear Process System Using Fuzzy Neyral Networks-based Structure (퍼지-뉴럴네트워크 구조에 의한 비선형 공정시스템의 지능형 모델링)

  • 오성권;노석범;남궁문
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.5 no.4
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    • pp.41-55
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    • 1995
  • In this paper, an optimal idenfication method using fuzzy-neural networks is proposed for modeling of nonlinear complex systems. The proposed fuzzy-neural modeling implements system structure and parameter identification using the intelligent schemes together wlth optimization theory, linguistic fuzzy implication rules, and neural networks(NNs) from input and output data of processes. Inference type for this fuzzy-neural modeling is presented as simplified inference. To obtain optimal model, the learning rates and momentum coefficients of fuzzy-neural networks(FNNs) are tuned automatically using improved modified complex method and modified learning algorithm. For the purpose of its application to nonlinear processes, data for route choice of traffic problems and those for activateti sluge process of sewage treatment system are used for the purpose of evaluating the performance of the proposed fuzzy-neural network modeling. The results show that the proposed method can produce the intelligence model with higher accuracy than other works achieved previously.

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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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