• 제목/요약/키워드: 3 degree of freedom

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과속방지턱 설치규격 검토를 위한 동역학적 분석 (Dynamic Analysis for Evaluation of Speed Control Hump Dimensions)

  • 심재수;최현규;김성민
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.15-20
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    • 2011
  • 본 연구는 과속방지턱의 설치규격 특성을 검토하기 위하여 동역학적 이론을 기반으로 분석을 수행하였다. 먼저 과속방지턱에 대한 현장조사를 통해 기하구조 자료를 수집하여 현행 설치기준과 비교 분석하였으며, 차량과 운전자를 일체화시킨 단자유도 모델링 방법을 이용하여 충격하중에 의한 변위응답 스펙트럼을 구하였다. 해석 결과 과속방지턱의 폭과 높이는 커질수록 운전자에게 미치는 심리적 부담감이 커지나 과도한 불편함을 초래하지 않도록 크기를 결정해야 하는 것으로 분석되었다. 또한 과속방지턱의 폭과 높이의 비율은 운전자가 느끼는 수직가속도의 크기를 지배하므로 폭과 높이의 조화도 고려하여 과속방지턱을 설치하여야 한다.

Quasi-steady three-degrees-of-freedom aerodynamic model of inclined/yawed prisms: Formulation and instability for galloping and static divergence

  • Cristoforo Demartino;Zhen Sun;Giulia Matteoni;Christos T. Georgakis
    • Wind and Structures
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    • 제37권1호
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    • pp.57-78
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    • 2023
  • In this study, a generalized three-degree-of-freedom (3-DoF) analytical model is formulated to predict linear aerodynamic instabilities of a prism under quasi-steady (QS) conditions. The prism is assumed to possess a generic cross-section exposed to turbulent wind flow. The 3-DoFs encompass two orthogonal horizontal directions and rotation about the prism body axis. Inertial coupling is considered to account for the non-coincidence of the mass center and the rotation center. The aerodynamic force coefficients-drag, lift, and moment-depend on the Reynolds number based on relative flow velocity, angle of attack, and the angle between the wind and the cable. Aerodynamic forces are linearized with respect to the static equilibrium configuration and mean wind velocity. Routh-Hurwitz and Liénard and Chipart criteria are used in the eigenvalue problem, yielding an analytical solution for instabilities in galloping and static divergence types. Additionally, the minimum structural damping and stiffness required to prevent these instabilities are numerically determined. The proposed 3-DoF instability model is subsequently applied to a conductor with ice accretion and a full-scale dry inclined cable. In comparison to existing models, the developed model demonstrates superior prediction accuracy for unstable regions compared with results in wind tunnel tests.

3-자유도 구형모터의 홀딩토크 개선 연구 (A Study on Holding Torque Improvement of Three-Degree Of freedom Spherical Motor)

  • 강동우;원성홍;이형우;이주
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1667-1672
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    • 2009
  • The spherical motor is an electric machine which is able to tilt its shaft on 3-dimensional space as using electromagnetic force. Recently a permanent magnet is remarkable material for applying electric machinery, because of high magnetic flux density. In this paper, a spherical motor, which has permanent magnet on its rotor, is researched. As known, the spherical motor has a special feature as 3 degrees of freedom (D.O.F) operation. This performance can be realized by using electromagnetic torque between coils and magnets. Therefore, in this paper, a permanent magnet spherical wheel motor is introduced and performance characteristics are analyzed for improving of operation stability.

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6 자유도 전방위 몰입형 비디오의 압축 코덱 개발 및 성능 분석 (Toward 6 Degree-of-Freedom Video Coding Technique and Performance Analysis)

  • 박현수;박상효;강제원
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.1035-1052
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    • 2019
  • 최근 몰입형 비디오의 수요가 점차 늘어남에 따라 국제 표준 단체인 MPEG-I에서 전방위 몰입형 비디오의 처리 기술이 활발하게 개발 중이다. 전방위 몰입형 비디오는 사용자 시점의 자유도가 증가함에 따라 비디오 신호의 크기가 급격히 증가하여 효과적인 압축 기술이 필수적이다. 더욱이 사용자의 움직임에 따른 보다 자유로운 시점 변환을 지원하는 6 자유도 (6-Degree-of_Freedom, 6DoF) 비디오의 압축을 위해서는 보다 우수한 부호화 효율을 제공하는 코덱의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 ISO/IEC 23090 Part 7 (Metadata for Immersive Media (Video))에서 진행 중인 몰입형 비디오의 압축 표준 프로젝트의 테스트 모델인 TMIV (Test Model for Immersive Video)에 기존 적용된 High Efficiency Video Coding (HEVC)를 최근 차세대 비디오 압축 표준 개발 중인 Versatile Video Coding (VVC)로 대체하여 성능 분석을 수행하고, VVC의 툴 분석으로부터 디블로킹 필터를 TMIV의 패치 아틀라스에 선택적으로 적용하는 것이 부호화 효율을 증대시킬 수 있음을 보인다. VVC 기반의 6 DoF 비디오 코덱의 성능 평가는 본 논문이 최초로 그에 따른 향후 6DoF지원 몰입형 비디오 표준 개발 방향을 제시한다. TMIV의 두 가지 작동 모드인 MIV (Metadata for Immersive Video) 모드와 MIV 시점 모드에서 공통 실험 조건에 명시된 일곱 가지 시퀀스에 대해 전체적으로 실험을 진행하였다. 기존 HEVC를 VVC로 대체함으로써 MIV 모드 방식에서 33.8%, MIV 시점 모드에서 30.2%의 Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) 관점에서의 부호화 성능 향상을 제공하였다. 이외에도 3차원 비디오의 인지 화질 평가를 위하여 사용하는 평가 지표로 IV-PSNR (Immersive Video PSNR)와 MSSIM (Mean Structural Similarity)를 이용하여 성능을 평가하였다.

곡절 길이비에 따른 복합적층 절판 구조물의 거동 (Behaviors of Laminated Composite Folded Structures According to Ratio of Folded Length)

  • 유용민;임성순;장석윤
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.223-231
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    • 2006
  • 본 연구에서는 복합적층 절판 구조물을 고차 전단변형이론을 이용하여 길이변화에 의한 거동 특성을 해석한다. 고차 전단변형이론을 적용하기 위하여 잘 알려진 Lagrangian 및 Hermite 보간함수를 병용한 방법은 다소 복잡하고 4절점 요소에만 적용할 수 있으며, 3절점 요소에 적용할 경우 매우 복잡하게 된다. 이러한 단점 및 복잡성을 피하기 위하여 Lagrangian 보간함수만을 사용한 고차 전단변형이론을 이용하며 복합적층 절판 구조물의 해석과정의 편의성 및 정확성을 위하여 면내 회전각 자유도를 추가한다. 그러므로 한 요소 당 4개의 절점이 있으며, 한 절점 당 10개의 자유도를 가지게 된다. 기존의 절판 구조물은 길이 변화에 대한 영향을 고려한 경우가 적으므로 본 연구에서는 이를 중심 변수로 설정하여 다양한 매개변수 연구를 수행한다. 본 연구에서는 길이 변화에 따라 예측하기 힘든 복잡한 거동을 보이는 복합적층 절판 구조물의 거동특성을 분석하여 합리적인 설계가 가능하고자 한다.

다중셀 간섭 네트워크와 중첩된 D2D 통신을 위한 효과적인 간섭 정렬 기법 (Effective Interference Alignment for Device-to-Device Communication Underlaid in Multi-Cell Interference Network)

  • 추신;강충구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권3호
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    • pp.161-163
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    • 2014
  • K개의 셀과 각 셀에서 2개의 단말간 직접 통신(device-to-device communication: D2D communication) 링크 간에 셀룰러 하향 링크 자원을 재사용하는 다중셀 간섭 시스템에 중첩되어 있는 D2D 통신 모델을 고려한다. 본 논문에서는 현재의 셀 또는 인접 셀에 간섭을 미치지 않는 다수 개의 링크를 선택하거나 또는 전력 제어를 통해 다수 개의 링크가 어떤 기지국에도 간섭을 미치지 않는다고 가정했을 때, 간섭 정렬(interference alignment: IA)를 통해 셀간 및 셀 내의 하향링크 간섭을 효과적으로 없앨 수 있다는 것을 보인다. 특히, 2개의 D2D 통신 쌍에 대해서는 간섭채널에서 이론적으로 가능한 최대 자유도를 실현할 수 있는 방법을 제시하며, 기지국과 모든 단말의 송신 및 수신 안테나 개수가 각각 M일 때 그 자유도는 (K+1)M로 주어지는 것을 보인다.

Design of LQR controller for active suspension system of Partially Filled Tank Cars

  • Feizi, Mohammad Mahdi;Rezvani, Mohammad Ali
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제49권3호
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    • pp.329-353
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    • 2014
  • Increasing usage of tank cars and their intrinsic instability due to sloshing of contents have caused growing maintenance costs as well as more frequent hazards and defects like derailment and fatigue of bogies and axels. Therefore, varieties of passive solutions have been represented to improve dynamical parameters. In this task, assuming 22 degrees of freedom, dynamic analysis of partially filled tank car traveling on a curved track is investigated. In order to consider stochastic geometry of track; irregularities have been derived randomly by Mont Carlo method. More over the fluid tank model with 1 degree of freedom is also presented by equivalent mechanical approach in terms of pendulum. An active suspension system for described car is designed by using linear quadratic optimal control theory to decrease destructive effects of fluid sloshing. Eventually, the performance of the active suspension system has been compared with that of the passive one and a study is carried out on how active suspension may affect the dynamical parameters such as displacements and Nadal's derailment index.

대면적/고정밀 3차원 표면형상의 5자유도 정합법 개발 및 평가 (Development and Evaluation of Stitching Algorithm With five Degrees of Freedom for Three-dimensional High-precision Texture of Large Surface)

  • 이동혁;안정화;조남규
    • 한국생산제조학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.118-126
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    • 2014
  • In this paper, a new method is proposed for the five-degree-of-freedom precision alignment and stitching of three-dimensional surface-profile data sets. The control parameters for correcting thealignment error are calculated from the surface profile data for overlapped areas among the adjacent measuring areas by using the "least squares method" and "maximum lag position of cross correlation function." To ensure the alignment and stitching reliability, the relationships betweenthe alignment uncertainty, overlapped area, and signal-to-noise level of the measured profile data are investigated. Based on the results of this uncertainty analysis, an appropriate size is proposed for the overlapped area according to the specimen's surface texture and noise level.

Biomimetic control for redundant and high degree of freedom limb systems: neurobiological modularity

  • Giszter, Simon F.;Hart, Corey B.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제7권3호
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    • pp.169-184
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    • 2011
  • We review the current understanding of modularity in biological motor control and its forms, and then relate this modularity to proposed modular control structures for biomimetic robots. We note the features that are different between the robotic and the biological 'designs' with features which have evolved by natural selection, and note those aspects of biology which may be counter-intuitive or unique to the biological controls as we currently understand them. Biological modularity can be divided into kinematic modularity comprised of strokes and cycles: primitives approximating a range of optimization criteria, and execution modularity comprised of kinetic motor primitives: muscle synergies recruited by premotor drives which are most often pulsatile, and which have the biomechanical effect of instantiating a visco-elastic force-field in the limb. The relations of these identified biological elements to kinematic and force-level motor primitives employed in robot control formulations are discussed.

새로운 3-자유도 구형 모터의 제안 (A Proposal of a Novel Structured 3-DOF Spherical Motor)

  • 이동철;권병일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.823-824
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    • 2006
  • This paper proposes a novel structured 3-DOF(Degree-of-Freedom) spherical motor. 3-DOF spherical motor presents some attractive features by combining pitch, roll, yaw motion in a single joint. The proposed motor has pole which is electromagnetic in stator and rotor. poles produce magnetic flux through by exciting current then produce torque. We show a novel structured rotor to avoid mechanical overlapping of each coil in rotor. The validity of the analysis is confirmed by 3D finite element method.

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