• 제목/요약/키워드: Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno method

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Transient Response of The Optimal Taper-Flat Head Slider in Magnetic Storage Devices

  • Arayavongkul, R.;Mongkolwongrojn, M.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.990-994
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    • 2004
  • This paper presents a method to predict the transient characteristic of the air lubricated slider head in a hard disk drive by using optimization technique. The time dependent modified Reynolds equation based on the molecular slip flow approximation equations was used to describe the fluid flow within the air bearing and the implicit finite difference scheme is applied to calculate the pressure distribution under the slider head. The exhaustive search combined with the Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno method were employed to obtain optimum design variables which are taper angle, rail width and taper length in order to keep the forces and moments acting on the slider head in dynamic equilibrium. The results show that the optimal head slider of the magnetic head has good stability characteristic that can reach the steady state within 0.5 microsecond.

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강변여과 대수층의 매개변수 추정을 위한 역해석 (Back Analysis for Parameter Estimation in Riverbank Filtration)

  • 박서화;이상일
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1476-1480
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    • 2005
  • 본 연구에서는 매개변수를 추정하는 방법 중 하나인 역해석을 이용하여 강변여과 지역의 투수량계수를 추정하였다. 최적화 기법으로 BFGS(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno)를, 정해석 프로그램으로 지하수위와 오염물 거동을 2차원적으로 모의할 수 있는 MOC(Method of Characteristics)을 이용하여 포트란으로 구성된 새로운 프로그램을 개발하였으며 프로그램의 적용성을 검증하기 위해 실제 강변여과를 하고 있는 경남 창원시 대산면의 8개월간 관측 지하수위를 이용하여 그 지역의 투수량계수를 추정하였다.

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낙동강 유역에서의 확정론적 및 추계학적 수질해석 (Deterministic and Stochastic Water Quality Analysis in the Nakdong River)

  • 한건연;최현상;김상호
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.385-395
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    • 2002
  • 하천에서의 수질변동을 예측하기 위해 FOEA(First-Order Error-Analysis)와 Monte Carlo 모의를 적용한 추계학적 모형을 개발하였다. 영향메트릭스(Influential matrix)를 이용한 민감도 분석을 실시하여 주요 반응계수를 결정하였고, BFGS(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno) 최적화 기법을 사용하여 주요 반응계수 값을 산정하였다. 본 모형을 확정론적 수질해석과 동일한 실제 하도구간에 적용하여 추계학적 수질해석을 실시하였고, 그 결과는 확정론적 해석결과와 잘 일치하였다. 유량과 수질, 반응계수 등에 포함된 불확실도가 하류단의 불확실도에 끼치는 영향을 산정하기 위해 상류단과 지류의 유량 및 수질에 대한 불확실도, 그리고 반응계수의 불확실도에 대한 분석과정이 모형에 포함되었다. 모의수행 결과로부터 각 변수들이 가지고 있는 불확실도가 총 불확실도에 끼치는 영향에 대한 기여도를 산정 할 수 있었다.

공기저항 저감을 위한 고속열차 형상 최적설계 연구 (Study of Shape Optimization for Aerodynamic Drag Reduction of High-speed train)

  • 윤수환;곽민호;박춘수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.709-716
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    • 2016
  • 고속열차의 공기저항 저감을 위해 KTX-산천의 구성요소별 공기저항을 상세하게 분석하였다. 전체 공기저항의 약 42.9%는 동력차(선두차, 후미차)에서 그리고 약 10.1%는 대차에서 유발되는 것으로 나타났다. 전두부의 공기저항 저감을 위해 Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno 기법을 이용한 전두부 최적설계를 수행하였다. 그리고 차체 공기저항 저감을 위해 동력차 형상 변화 및 대차커버를 적용하였다. 공기저항 저감을 위해 최적설계된 편성열차의 공기저항은 KTX-산천 대비 약 15.0% 저감되었으며, 주행저항은 속도 350km/h에서 약 12% 감소될 것으로 예상된다.

Modified gradient methods hybridized with Tikhonov regularization for damage identification of spatial structure

  • Naseralavi, S.S.;Shojaee, S.;Ahmadi, M.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제18권5호
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    • pp.839-864
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    • 2016
  • This paper presents an efficient method for updating the structural finite element model. Model updating is performed through minimizing the difference between the recorded acceleration of a real damaged structure and a hypothetical damaged one. This is performed by updating physical parameters (module of elasticity in this study) in each step using iterative process of modified nonlinear conjugate gradient (M-NCG) and modified Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno algorithm (M-BFGS) separately. These algorithms are based on sensitivity analysis and provide a solution for nonlinear damage detection problem. Three illustrative test examples are considered to assess the performance of the proposed method. Finally, it is demonstrated that the proposed method is satisfactory for detecting the location and ratio of structural damage in presence of noise.

OFDM MIMO radar waveform design for targets identification

  • Bai, Ting;Zheng, Nae;Chen, Song
    • ETRI Journal
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    • 제40권5호
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    • pp.592-603
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    • 2018
  • In order to obtain better target identification performance, an efficient waveform design method with high range resolution and low sidelobe level for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) multiple-input multiple-output (MIMO) radar is proposed in this paper. First, the wideband CP-based OFDM signal is transmitted on each antenna to guarantee large bandwidth and high range resolution. Next, a complex orthogonal design (COD) is utilized to achieve code domain orthogonality among antennas, so that the spatial diversity can be obtained in MIMO radar, and only the range sidelobe on the first antenna needs suppressing. Furthermore, sidelobe suppression is expressed as an optimization problem. The integrated sidelobe level (ISL) is adopted to construct the objective function, which is solved using the Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (BFGS) algorithm. The numerical results demonstrate the superiority in performance (high resolution, strict orthogonality, and low sidelobe level) of the proposed method compared to existing algorithms.

선형배열음원의 최적 지향성합성 (Optimal Directivity Synthesis of Linear array Sources)

  • 정의철;김상윤;김온;조기량
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권4A호
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    • pp.250-259
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    • 2012
  • 본 논문에서는 반복계산에 따라 비선형 최소점을 탐색하는 최적화 알고리즘의 선택이 선형배열음원의 지향성합성에 미치는 영향을 목적지향성의 설계사양에 대한 만족도, 수렴성, 그리고 적응성의 면에서 비교 검토하였다. 지향성합성은 최적화 알고리즘인 DFP(Davidon-Fletcher-Powell)법과 BFGS (Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno)법을 이용하였으며, 준이상 빔과 회전 빔, 그리고 멀티 빔을 목적지향성으로 설정하였다. 수치계산 결과, 지향성합성에 대한 준뉴톤법의 유효성 확인과 함께 수치계산 과정에서 발생된 문제점에 대한 해결 방법도 제시하였다.

기관축계의 비선형 다자유도 강제 비틀림진동에 관한 연구 (A Study on the Non-linear Forced Torsional Vibration for Propulsion Shaftings with Multi-Degree-of-Freedom System)

  • 김수철;이문식;장민오;김의간
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제24권6호
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    • pp.7-14
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    • 2000
  • Nowadays, the viscous damper using high viscosity oil was much to be used for engine shafting system to reduce the excessive additional stress by torsional vibration. In general, it was assumed that the viscous damper could be modelled having only damping coefficient, that is to say, whose stiffness be ignored. But it is found that there exists a jump phenomenon, as a kind of non-linear vibration, in the actual engine shafting system with a damper of high viscosity. Therefore the damper ring and the casing are modelled as two mass elastic system with a complex viscosity. Also, to analyze a non-linear phenomenon, it is assumed that the viscous damper has a linear stiffness coefficient in proportion to the angular amplitude and a non-linear stiffness coefficient in proportion to cube of the angular amplitude. For the analysis, Quasi-Newton method with BFGS(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno) formula is used. Both calculated and measured values are provided in this paper which confirm the possibility of applying non-linear theory to engine shafting system with viscous damper.

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횡성댐 상류유역에 대한 수질관리모형의 적용 (Application of Water-Quality Management Model for Upstream Basin of Hoengsung Dam)

  • 김상호;이을래
    • 한국물환경학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.239-246
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    • 2008
  • In this study, an optimized deterministic water-quality model was constructed to estimate water quality of a river and lake in the upstream basin of a dam. A stochastic water-quality analysis using reliability analysis technique was applied to the model. The model was tested in the 13.9 km reach from Maeil stage station of Kyechun to Hoengsung Dam of Sum River. After finding hydraulic characteristics from nonuniform flow analysis, Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (BFGS) optimization technique for model calibration was applied to determine optimum reaction parameters, and model verification was performed based on these. The stochastic model, using Mean First­Order Second­-Moment (MFOSM) and Monte-Carlo methods, was applied to the same reach as the deterministic study. Variations of discharge and water quality in headwater were considered, as well as variations of hydraulic coefficients and reaction coefficients. The statistical results of output variables from MFOSM were similar to those from the Monte-Carlo method. Risk analysis using MFOSM and Monte-Carlo methods presented the probabilities of some locations in the Hoengsung Lake violating existing water-quality standards in terms of DO and BOD.

낙동강 하류부에서의 오니준설에 따른 수질영향 분석 (Water Quality Impact Assessment Due to Dredging in the Downstream of the Nakdong River)

  • 조홍제;한건연;김상호
    • 물과 미래
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    • 제29권3호
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    • pp.177-186
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    • 1996
  • 낙동강 하류부에서의 오니준설에 따른 수질영향분석을 위해서 QUAL2E 모형에 의한 해석을 실시하였다. 남지에서 하구언 구간에 대해서 다양한 유량조건에 대한 수리학적 부등류 해석을 실시하였다. 최적의 반응계수 추정을 위해서 BFGS 기법에 의한 해석을 실시하였고, 이것을 기초로 모형의 검증을 실시하였다. 낙동강 하류부의 오니 준설에 따른 주요 지점별 BOD 및 DO에 대한 수질개선 효과를 저수량, 평수량 그리고 대안조건에 대해서 실시하고 그 결과를 제시하였는데 하상하오니의 제거가 수질개선에 미치는 효과는 비교큰 것으로 나타났다.

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