Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제21권2호
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pp.101-107
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1997
고전제어와 현대제어의 이론을 선형제어론을 중심으로 각각의 특징을 간략히 살펴보았다. 21세기의 문턱에 서 있는 현재, 과학의 발전은 급진전하고 있음은 주지하는 바이며, 이러한 시점에서 천학비재한 필자가 제어계의 미래를 전망한다는 것은 대단히 어려운 일이지만, 현재 상황으로 볼 때 짧은 기간의 미래에는 강인성에 중점을 둔 제어기의 설계에 관한 연구가 계속 되어지리라고 본다. 그리고 컴퓨터 기술의 발달과 더불어 복잡한 제어 알고리즘도 쉽게 실현될 수 있으므로 뉴럴네트워크 및 인공지능에 의한 제어 기술도 크게 발전될것으로 생각된다. 한편 일반적인 제어기의 설계 순서는 대상으로 하는 플란트의 동특성을 고려하여 플란트를 수학적으로 모델링하고, 모델링된 공칭모델을 기초로 하여 제어기를 설계한 다음, 시뮬레이션 및 실험을 통하여 설계된 제어계의 타당성을 검토하여 불만족스러운 경우는 제어계를 재설계하거나, 나아가 모델링을 다시 하는 것이 통상적으로 이용되어온 설계 순서였다. 이 경우는 플란트의 모델링 과정과 제어기 설계 과정이 완전히 독립적으로 이루어졌다. 그러나 최근 모델링과 제어기 설계의 불가분(나눌수 없음) 성이 제기되면서, 시스템의 동정(identification)과 보상기(compensator)의 통합화 설계기법이 제안되고 있으며, 앞으로 이 연구 테마도 흥미있는 한 분야가 될 것으로 생각된다.
본 논문에서는 수학을 기반으로 한 데이터베이스의 지식탐사 절차를 통하여 데이터의 선택, 정제, 통합, 변환, 축소, 데이터 마이닝 기법의 선택과 적용 및 모형의 평가에 관한 개념과 방법론을 소개하고 수학의 한 분야로서 통계학의 역할과 적용방법에 관하여 연구하고자 한다. 또한 오늘날 관심이 대상이 되고 있는 데이터 마이닝의 역사와 수학적 배경, 통계 및 정보 기술을 이용한 데이터 마이닝의 주요 모델링 기법, 실용적 응용 분야 및 적용 사례 그리고 데이터 마이닝과 통계의 차이점에 관하여 조사하고 논하고자 한다.
There has been a gradually increasing focus on adopting mathematical modeling techniques into school curricula and classrooms as a method to promote students' mathematical problem solving abilities. However, this approach is not commonly realized in today's classrooms due to the difficulty in developing appropriate mathematical modeling problems. This research focuses on developing reformulation strategies for those problems with regard to mathematical modeling. As the result of analyzing existing textbooks across three grade levels, the majority of problems related to the real-world focused on the Operating and Interpreting stage of the mathematical modeling process, while no real-world problem dealt with the Identifying variables stage. These results imply that the textbook problems cannot provide students with any chance to decide which variables are relevant and most important to know in the problem situation. Following from these results, reformulation strategies and reformulated problem examples were developed that would include the Identifying variables stage. These reformulated problem examples were then applied to a 7th grade classroom as a case study. From this case study, it is shown that: (1) the reformulated problems that included authentic events and questions would encourage students to better engage in understanding the situation and solving the problem, (2) the reformulated problems that included the Identifying variables stage would better foster the students' understanding of the situation and their ability to solve the problem, and (3) the reformulated problems that included the mathematical modeling process could be applied to lessons where new mathematical concepts are introduced, and the cooperative learning environment is required. This research can contribute to school classroom's incorporation of the mathematical modeling process with specific reformulating strategies and examples.
중독 문제가 사회문제가 되고 있으며 이를 해결하고자하는 사회적 노력이 계속되고 있다. 이러한 노력 중의 하나로 중독에 대한 수학적 모델링과 이 모델링을 이용하여 거동해석을 수행하며 이 결과를 가지고 중독이전과 중독이후의 상태를 판정하는 연구를 중독 이전의 상태에서 중독 상태로 진행하는 단계의 관찰을 통한 연구를 진행하는 것이 필요하다. 이러한 필요성에 따라 본 연구에서는 운동에 대한 중독 방정식을 전개하기 위하여 Spring-Damper-Mass 시스템과 등가적으로 구성할 수 있는 새로운 2차계로 구성한 운동에 대한 운동 중독 방정식 모델을 제안하고 이 중독 방정식에서의 거동을 분석한다.
본 논문은 75톤급 개방형(Open-cycle) 액체로켓엔진(Liquid Propellant Rocket Engine, LPRE)의 수학적 모델링 및 정상상태(Steady state)에서의 시뮬레이션을 수행한 내용을 다룬다. 액체로켓엔진의 각 구성품들은 열역학 및 동역학적 특성을 이용하여 크게 7개로 분류할 수 있으나, 본 논문의 액체로켓엔진 시뮬레이션 모델을 간단화하기 위해 열전달 모델링을 생략하여 4개의 지배방정식(Govern equation)을 이용하였다. 정상상태에서의 실험 데이터와 시뮬레이션 데이터의 오차율을 통해 모델링을 확인하였으며 공칭 작동점에서의 선형화 모델을 이용하여 안정성을 판단하였다. 또한, 시뮬레이션 모델링을 검증하기 위해 실험 데이터의 과도응답을 비교하였다.
Because the magnetic bearing supports levitating body without contact, wear, noise and vibration are very small comparing with mechanical bearings, it is very useful to high revolution machinery. In general, the magnetic attractive force function that is proportional to square of control current(x), and inversely proportional to square of an air gap(i) has been widely used. This paper proposed the new magnetic attractive force function that is proportional to cube of the control current, and inversely proportional to square of the air gap. The function was optimized to minimize the cost function that is the percentage of deviation about the change of a proportional constant(k), using the experimental data, ie, control currents and air gaps.
본 연구는 MLCC 제조공정중 그린상태에서의 강도를 유지하기 위한 고분자 바인더의 거동을 예측하고, 제조공정중 나타난 가열후 수축 현상을 규명하고자 하였다. 이를 위해 메커니즘에 대한 가설을 수립하고 이를 여러가지 분석기법과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인하였으며, 현장의 제조기술 부문에서 용이하게 사용할 수 있도록 간단한 수학적 모델링으로 표현하였다. 수학적 모델링은 제품을 이용한 실험과 비교하여 정확도를 검증하였으며, 이러한 해석기법은 대표체적요소(representative volume element)을 이용하여 MLCC 그린바 (Bar)의 해석까지 가능하도록 응용범위를 향상시켰다.
최근 센서 네트워크의 제약적 전력 공급 문제를 해결하기 위한 하나의 방법으로 에너지 수급 센서 기술이 연구되고 있다. 에너지 수급 센서의 수급 효율은 가변적인 환경에 의존하기 때문에 수급률을 고려한 저전력 통신 기법이 요구된다. 또한 다중 우선순위 데이터가 존재하는 네트워크에선 에너지 수급률과 배터리 잔량을 고려한 차별적인 데이터 처리가 필요하다. 이에 본 논문에서는 각 계층들이 에너지 소모에 미치는 영향을 고려하며 동시에 높은 우선순위 데이터의 빠른 처리를 가능하게 하는 패킷 스케쥴링 기법 및 에너지 관리 방법을 제안하고 이를 수학적 모델링을 통해 분석할 것이다.
본 논문에서는 비등방성 매질에서의 2차원적 회절현상을 수학적으로 모델링하였다. 비등방성 매질의 2차 포물선 근사법과 프레즈넬 근사법을 적용하기 위하여 전파방향에 따른 표면파 속도의 역수를 포물선으로 가정하였다. 128${\circ}$ Rotated $LiNbO_{3}$ 기판을 사용한 SAW IF Bandpass Filter에서의 회절현상을 모의 설계하여 그 결과를 회절현상이 없는 이상적인 경우와 비교하였다. 또한 전산화 모의 설계 결과와 실제로 제작된 SAW Filter 특성결과를 비교하여 $LiNbO_{3}$ 기판을 사용한 SAW Filter에서도 프레즈넬 근사법이 대체적으로 일치하는 것을 알 수 있었다.
The purpose of this study is to provide to understand correctly for teachers and pre-service teachers who have the wrong conception of mathematical modeling. We present the differences modeling problems and general application problems to identify between general application and modeling problems. We propose the entire process from modeling tasks development to solve the problems of mathematical modeling. Additionally, the entire process of the possible solutions was concluded for the presented modeling problems. We proposed what students and teachers should perform at each stage of each phase of the modeling cycle. The concrete tasks were suggested for teachers and students at each phase of modeling cycles, with the specific role of the teacher in the overall process for students' modeling activities.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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