• Title/Summary/Keyword: 선형안정성

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Numerical Study on the Stability Analyses of Rock Slopes considering Non-linear Characteristics of Hoek-Brown Failure Criterion (Hoek-Brown 파괴기준의 비선형성을 고려한 암반사면 안정성 평가의 수치해석적 연구)

  • Chun, Byung-Sik;Lee, Jin-Moo;Choi, Hyun-Seok;Seo, Deok-Dong
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.4 no.2
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    • pp.77-91
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    • 2003
  • The Hoek-Brown failure criterion for rock masses developed first in 1980 is widely accepted and has been applied in a variety of rock engineering problems including slope analyses. The failure criterion was modified over the years because rock mass strength by the original failure criterion in 1980 was overestimated. The modified failure criterion, named Generalized Hoek-Brown Failure Criterion, was proposed with a new classification called the Geological Strength Index(GSI) in 1994. Generally, Hoek-Brown failure criterion is applied in numerical analyses of rock mass behaviors using equivalent Mohr-Coulomb parameters estimated by linear regression method. But these parameters estimated by this method have some inaccuracies to be applied and to be incorporated into numerical models and limit equilibrium programs. The most important issue is that this method cannot take account of non-linear characteristics of Hoek-Brown criterion, therefore, equivalent Mohr-Coulomb parameters is used as constant values regardless of field stress distribution in rock masses. In this study, the numerical analysis on rock slope stability considering non-linear characteristics of Hoek-Brown failure criterion was carried out. Futhermore, by the latest Hoek-Brown failure criterion in 2002, the revised estimating method of equivalent Mohr-Coulomb parameters was applied and rock mass damage criterion is introduced to account for the strength reduction due to stress relaxation and blast damge in slope stability.

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Speed Control of IPMSM Using Nonlinear and Adaptive Back-Stepping Controller Including Integral Gain (적분 이득의 비선형 적응 백스텝핑 제어 기법을 적용한 IPMSM의 속도 제어)

  • Jung, Seung-Hwan;Choy, Ick;Jeon, Yong-Ho
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.8 no.6
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    • pp.881-889
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    • 2013
  • In this paper, a nonlinear and adaptive back-stepping control technique is proposed for a speed control of IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor). The gain of back-stepping controller(including integral value of the states error) is designed for stability of the system. In order to adapting fast in variation of load torque, the controller is including load torque estimator. The simulation is completed by using PSIM software. The simulation results show that the designed back-stepping controller make the system stable in the constant torque region, and has better tracking performance than a controller without the integral gain.

Robust Finite-Time Stabilization for an Uncertain Nonlinear System (불확실한 비선형 시스템에 대한 강인 유한 시간 안정화)

  • Seo, Sang-Bo;Shin, Hyung-Bo;Seo, Jin-Heon
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.46 no.2
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    • pp.7-14
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    • 2009
  • In this paper we consider the problem of global finite-time stabilization for a class of uncertain nonlinear systems which include uncertainties. The uncertainties are time-varying disturbances or parameters belong to a known compact set. The proposed design method is based on backstepping and dynamic exponent scaling using an augmented dynamics, from which, a dynamic smooth feedback controller is derived. The finite-time stability of the closed-loop system and boundedness of the controller are preyed by the finite-time Lyapunov stability theory and a new notion 'degree indicator'.

Fuzzy Robust$H^{\infty}$ Controller Design of Nonlinear Uncertain Time Delay Systems (비선형 불확실성 시간지연 시스템의 퍼지 견실 $H^{\infty}$제어기 설계)

  • 김종해;이형호;박홍배
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S
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    • v.36S no.5
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    • pp.30-41
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    • 1999
  • 본 논문에서는 연속시간과 이산시간에서 파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 비선형시스템에 대한 퍼지 견실 H∞ 제어기 설계방법을 제시한다. 비선형시스템은 변형한 T-S(Takagi- Sugeno) 퍼지모델을 사용하여 나타내고, 퍼지제어는 PDC(parallel distributed compensation) 개념을 이용한다. 또한 Lyapunov 접근방법을 이용하여 불확실성, 외란과 시간지연을 가지는 변형한 T-S 퍼지모델의 H∞ 노옴 한계를 가지는 자승적 안정성을 언급하고, LMI(linear matrix inequality) 기법을 이용하여 퍼지 견실 H∞ 제어기의 존재 조건과 제어기 설계방법을 제시한다. 그러므로 제시한 기법은 구하여진 충분조건을 만족하는 해를 찾음과 동시에 제어기를 한번에 설계할 수 있다. 마지막으로 예제를 통하여 제시한 방법의 타당성을 확인한다.

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Output Feedback Robust $H^infty$ Control for Uncertain Fuzzy Dynamic Systems (불확실성을 갖는 퍼지 시스템의 출력궤환 견실 $H^infty$ 제어)

  • Lee, Kap-Lai;Kim, Jong-Hae;Park, Hong-Bae
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.37 no.6
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    • pp.15-24
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    • 2000
  • This paper presents an output feedback robust H$\infty$ control problem for a class of uncertain nonlinear systems, which can be represented by an fuzzy dynamic model. The nonlinear system is represented by Takagi-Sugeno fuzzy model, and the control design is carried out on the basis of the fuzzy model. Using a single quadratic Lyapunov function, the globally exponential stability and disturance attenuation of the closed-loop fuzzy control system are discussed. Sufficient conditions for the existence of robust H$\infty$ controllers are given in terms of linear matrix inequalities(LMIs). Constructive algorithm for design of robust H$\infty$ controller is also developed. The resulting controller is nonlinear and automatically tuned based on fuzzy operation.

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Robust Stability Analysis and Design of Fuzzy Model Based Feedback Linearization Control Systems (퍼지 모델 기반 피드백 선형화 제어 시스템의 강인 안정성 해석과 설계)

  • 박창우;이종배;김영욱;성하경
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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    • v.41 no.3
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    • pp.79-90
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    • 2004
  • Systematical robust stability analysis and design scheme for the feedback linearization control systems via fuzzy modeling are proposed. It is considered that uncertainty and disturbances are included in the Takagi-Sugeno fuzzy models representing the nonlinear plants. Robust stability of the closed system is analyzed by casting the systems into the diagonal norm bounded linear differential inclusions and by converting the analysis and design problems into the linear matrix inequality optimization, a numerical method for finding the maximum stable ranges of the fuzzy feedback linearization control gains is also proposed. To verify the effectiveness of the proposed scheme, the robust stability analysis and control design examples are given.

Nonstationary Frequency Analysis at Seoul Using a Power Model (Power 모형을 이용한 서울지점 비정상성 빈도해석)

  • Lee, Gi-Chun;Kim, Gwang-Seob;Choi, Kyu-Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.461-461
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    • 2012
  • 본 연구는 서울 지점의 목표연도(2040, 2070, 2100년)별 재현기간에 따른 확률강수량을 산정하기 위해 지속시간 24시간에 대한 연 최대 강수량 자료를 구축하여 비정상성 빈도해석을 수행하였다. 연 최대강수량 자료를 이용해 초기 20년을 기준으로 1년씩 추가한 연 최대 강수량 누적 자료를 구축한 후, 누적 기간별 자료의 평균, 위치매개변수, 축척매개변수를 산정하였다. Gumbel 분포를 이용해 비정상성 빈도해석을 실시하였으며, 각 매개변수의 경우 확률가중모멘트법을 이용해 산정하였다. 산정된 누적평균 강수량과 연도와의 선형회귀분석을 실시한 방법뿐만 아니라 서울 지점이 속한 한강유역의 전 지점들을 이용한 유역의 누적평균 강수량 자료에 대하여 연도와의 Logsitic 회귀분석 및 Power Model을 이용해 서울 지점의 목표연도별 누적평균 강수량을 산정하였고 이를 통해 목표연도별 위치매개변수 및 축척매개변수를 구해 목표연도별 재현기간에 따른 확률강수량을 산정하였다. 선형회귀분석을 이용한 비정상성 빈도해석의 경우, 목표연도가 증가함에 따라 선형적인 증가에 의해 매우 높은 누적평균 강수량이 나타나 확률강수량의 경우에도 정상성임을 가정한 확률강수량에 비해 매우 높게 나타나 타당한 확률강수량이라 함에 한계가 있음을 보였다. 유역의 평균거동과 Logistic 회귀분석을 실시하여 확률강수량을 산정하였을 때에는, 선형 회귀분석에 비해 정상성임을 가정한 확률강수량보다 크게 증가하지 않고 비교적 안정적인 증가가 나타났다. 하지만 Logistic 회귀분석을 이용한 누적평균 강수량 산정에 있어서 목표연도 2040년에 도달하기 전에 미리 수렴하는 형태를 보여 모든 목표연도의 확률강수량이 동일한 값을 가지는 한계가 나타났다. 한강 유역의 평균거동과 Power Model을 이용한 비정상성 빈도해석의 경우, 선형회귀분석 및 Logistic 회귀분석을 통한 비정상성 빈도해석에서 나타난 문제점을 보완할 수 있는 확률강수량이 나타남을 보였다.

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Instability Analysis of Natural Convection Flow along Isothermal Vertical Cylindrical Surfaces (등온 수직 원통표면을 연하여 흐르는 자연대류 유동의 파형 불안정성)

  • 유정열;윤준원;노승탁
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.13 no.1
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    • pp.161-169
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    • 1989
  • A stability problem on wave instability of natural convection flow along isothermal vertical cylindrical surfaces has been formulated, accounting for the non-parallelism of the basic flow and thermal fields. Then the problem is solved numerically under the simplifying assumption of the parallelism of the basic flow quantities. It is shown that the flow corresponding to the same characteristic boundary layer thickness becomes more stable as the value of the curvature parameter increases. The stability characteristics for Pr=0.7 appear to be more sensitive to the curvature parameter than those for Pr=7.

추진기관 연소관의 결함 영향 분석에 관한 연구

  • 김성은;문순일;오광환;김정배;이원기
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1995.11a
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    • pp.171-177
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    • 1995
  • 추진기관 연소관 제작시 발생하는 결함등에는 주로 표면결함의 형태의 것이 많은데 연소관 설계시 이러한 결함들의 영향을 고려하는 것이 구조물의 안정성에 있어 중요한 요소가 된다. 따라서 본 논문에서는 연소관에 발생할수 있는 결함들에 대한 파단하중 및 파단압력에 대한 탄성 및 탄소성해석을 통하여 파괴 매개변수인 J적분을 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 3차원 비선형해석을 수행하여 5가지의 균열모델을 사용하여 평판, 양단개방 압력용기(open tube) 및 양단막힘 압력용기 (closed tube)의 파단하중하에서의 J적분의 영향을 분석하였다. 평판 결함시편의 J적분으로부터 압력용기의 손상허용설계를 할 수 있는 방안을 조사 하였으며 추진기관 연소관에 적용하여 발생가능한 크기의 결함에 대한 안정성을 조사한결과 충분한 안정성을 확보하고 있음을 알수 있었다.

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Stability and Complexity of Static Output Feedback Controllers (고정형 출력 궤환 제어기의 안정성과 복잡도)

  • Yang, Janghoon
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.22 no.4
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    • pp.325-335
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    • 2018
  • Limited access to state information in the design of a feedback controller has brought out a significant amount of research on the design of an output feedback controller. Despite its long endeavor to find an optimal one, it is still an open problem. Thus, we focus on the comparison of existing states of arts in the design of a static output feedback controller in terms of stability and complexity so as to find further research direction in this field. To this end, we present eight design methods in a unified presentation. We also provide the complete description of algorithms which can be applicable to any system configuration. Stability performance and complexity in terms of processing time are evaluated through numerical simulations. Simulation results show that the algebraic controller (AC) algorithm [20] has the smallest complexity while the scaling linear matrix inequality (SLMI) algorithm [18] seems to achieve the best stability in most cases with much higher complexity.