In this paper, the stability and stabilization problems for marine vessels including surface and underwater vehicles are described. In the marine vessels, there are many and strong nonlinear parameters. These give hard design process and difficulties to us. In this article, at first we make a descriptor system representation as a controlled system to preserve the physical parameters of the system as it is. And we propose a new stability and stabilizability conditions based on the quadratic stabilization approach which gives a solution for the unreasonable problems produced by added mass. That is, the proposed conditions are not interfered with the nonsymmetric matrix constraint. And the stability condition is given by an matrix inequality such that it makes us to obtain a solution easily for something.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.20
no.3
/
pp.872-881
/
1996
The concept of homology design has been devised for the application to large telescope structure by S.v.Hoerner. It is defined that the deformation of a structure shall be called homologous, if a given geometrical relation holds, for a given number of structural points, before, during, and after the deformation. Recently, the need of homology design in the structural design has been increase due to the required precision in the structure. Some researchers have utilized the theory on the structural design with finite element method in the late 1980s In the present investigation, a simple method using geometrical equality constraints is suggested to gain homologous deformation. The previous method is improved in that the decomposition of FEM eqation, which is very expensive, is not necessary. The basic formulations of the homology design with the optimization concept are described and several practical examples are solved to verify the usefulness and validity. Especially, a back-up structure of a satellite antenna is designed by the suggested method. The results are compared with those of existing researches.
Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
/
v.1
no.2
/
pp.134-140
/
1999
The robust generalized H2 filtering problem for a class of discrete time uncertain linear systems satisfying the sum quadratic constraints(SQCs) is considered. The objective of this paper is to develop robust stability condition using SQCs and design a robust generalized Ha filter to take place of the existing robust Kalman filter. The robust generalized H2 filter is designed based on newly derived robust stability condition. The robust generalized Ha filter bounds the energy to peak gain from the energy bounded exogenous disturbances to the estimation errors under the given positive scalar ${\gamma}$. Unlike the robust Lalman filter, it does not require any spectral assumptions about the exogenous disturbances . Therefore the robust generalized H2 filter can be considered as a deterministic formulation of the robust Kalman filter. Moreover, the variance of the estimation error obtained by the proposed filter is lower than that by the existing robust Kalman filter. The robustness of the robust generalized H2 filter against the uncertainty and the exogenous signal is illustrated by a simple numerical example.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
/
v.19
no.9
/
pp.846-852
/
2013
In this paper, the authors propose a new approach to control problem of the marine vessels which are moored or controlled by actuators. The vessel control problem in the specified area is called a DPS (Dynamic Positioning System). The main objective of this paper is to obtain more useful control design method for DPS. In this problem, a complicate fact is control allocation which is a numerical method for distributing the control signal to the controlled system. For this, many results have been given and verified by other researchers using two individual processes. It means that the controller design and control allocation design process are carried out individually. In this paper, the authors give more sophisticated design solution on this issue. In which the controller design and control allocation problem are unified by a robust controller design problem. In other word, the stability of the closed-loop system, control performance and allocation problem are unified by an LMI (Linear Matrix Inequality) constraint based on $H_2/H_{\infty}$ mixed design framework. The usefulness of proposed approach is verified by simulation with a supply vessel model and found works well.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
/
v.23
no.4
/
pp.337-344
/
2014
While implicit integration methods such as Newton's method have excellent stability for the analysis of stiff and constrained mechanical systems, they have the drawback that the evaluation and LU-factorization of the system Jacobian matrix required at every time step are time-consuming. This paper proposes a Jacobian update-free Newton's method in order to overcome these defects. Because the motions of all bodies in a vehicle model are limited with respect to the chassis body, the equations are formulated with respect to the moving chassis-body reference frame instead of the fixed inertial reference frame. This makes the system Jacobian remain nearly constant, and thus allows the Newton's method to be free from the Jacobian update. Consequently, the proposed method significantly decreases the computational cost of the vehicle dynamic simulation. This paper provides detailed generalized formulation procedures for the equations of motion, constraint equations, and generalized forces of the proposed method.
This paper presents an illustrative example of the advantages offered by inserting added viscous dampers into shear-type structures in accordance with a special scheme based upon the mass proportional damping (MPD) component of the Rayleigh viscous damping matrix. In previous works developed by the authors, it has been widely shown that, within the class of Rayleigh damped systems and under the "equal total cost" constraint, the MPD system provides best overall performance both in terms of minimising top-storey mean square response to a white noise stochastic input and maximising the weighted average of modal damping ratios. A numerical verification of the advantages offered by the application of MPD systems to a realistic structure is presented herein with reference to a 4-storey reinforced-concrete frame. The dynamic response of the frame subjected to both stochastic inputs and several recorded earthquake ground motions is here analysed in detail. The results confirm the good dissipative properties of MPD systems and indicate that this is achieved at the expense of relatively small damping forces.
The properties of the powder of Al2O3-15v/o ZrO2(+3m/o Y2O3) system prepared by co-precipitation method at the pH values of 7, 9, 10 and 11 were investigated. Al2(SO4)3.18H2O, ZrOCl2.8H2O and YCl3.6H2O were used as starting materials and NH4OH as a precipitation agent. Zirconium hydroxide decreased the specific surface area of aluminum hydroxide of AlOOH type, while increased the specific surface area of aluminum hydroxide of Al(OH)3 type, and formed co-network structure of Al-O-Zr type with the aluminum hydroxides. The rate of transition to $\alpha$-Al2O3 from co-precipitated materials occurred in the order of 7≒10, 9 and 11 of pH values. Al2O3 and ZrO2 interacted to bring about coupled grain growth, and the growth of ZrO2 crystallite size rapidly occurred within $\theta$-Al2O3 matrix. Segregation did not occur in the system Al2O3-15v/o ZrO2(+3m/o Y2O3) and Y2O3 acted as a stabilizer to ZrO2. The lattice strain of tetragonal ZrO2 was increased by the constraint effect of Al2O3 matrix.
Job shop manufacturing environments are using the concept of cellular manufacturing systems(CMS) which has several advantages in reducing production lead times, setup times, work-in-process, etc. Utilizing the similarities between cell-machine, part-machine, and the shape/size of parts, CMS can group machines and parts resulting in improved efficiency of this system. However, when grouping machines and parts in machine cells, there inevitably occurs exceptional elements(EEs), which can not operate in the same machine cell. Minimizing these EEs in CMS is a critical point that improving production efficiency. Constraints in machine duplication cost, machining process technology, machining capability, and factory space limitations are main problems that prevent achiving the goal of maintaining an ideal CMS environment. This paper presents an algorithm that minimizes EEs under the constraints of machine duplication cost and factory space limitation. Developing exceptional operation similarity(EOS) by cell-machine incidence matrix and part-machine incidence matrix, it brings the machine cells that operate the parts or not. A mathematical model to minimize machine duplication is developed by EOS, followed by a heuristic algorithm in order to reflect dynamic situation resulting from minimizing exceptional elements process and the mathematical model. A numerical example is provided to illustrate the algorithm.
Seismic inversion is a high-resolution tool to delineate the subsurface structures which may contain oil or gas. On the other hand, marine controlled-source electromagnetic (mCSEM) inversion can be a direct tool to indicate hydrocarbon. Thus, the joint inversion using both EM and seismic data together not only reduces the uncertainties but also takes advantage of both data simultaneously. In this paper, we have developed a simultaneous joint inversion approach for the direct estimation of reservoir petrophysical parameters, by linking electromagnetic and seismic data through rock physics model. A cross-gradient constraint is used to enhance the resolution of the inversion image and the maximum likelihood principle is applied to the relative weighting factor which controls the balance between two disparate data. By applying the developed algorithm to the synthetic model simulating the simplified gas field, we could confirm that the high-resolution images of petrophysical parameters can be obtained. However, from the other test using the synthetic model simulating an anticline reservoir, we noticed that the joint inversion produced different images depending on the model constraint used. Therefore, we modified the algorithm which has different model weighting matrix depending on the type of model parameters. Smoothness constraint and Marquardt-Levenberg constraint were applied to the water-saturation and porosity, respectively. When the improved algorithm is applied to the anticline model again, reliable porosity and water-saturation of reservoir were obtained. The inversion results indicate that the developed joint inversion algorithm can be contributed to the calculation of the accurate oil and gas reserves directly.
The conventional segregated finite element formulation produces a small and simple matrix at each step than in an integrated formulation. And the memory and cost requirements of computations are significantly reduced because the pressure equation for the mass conservation of the Navier-Stokes equations is constructed only once if the mesh is fixed. However, segregated finite element formulation solves Poisson equation of elliptic type so that it always needs a pressure boundary condition along a boundary even when physical information on pressure is not provided. On the other hand, the conventional integrated finite element formulation in which the governing equations are simultaneously treated has an advantage over a segregated formulation in the sense that it can give a more robust convergence behavior because all variables are implicitly combined. Further it needs a very small number of iterations to achieve convergence. However, the saddle-paint-type matrix (SPTM) in the integrated formulation is assembled and preconditioned every time step, so that it needs a large memory and computing time. Therefore, we newly proposed the P2PI semi-segregation formulation. In order to utilize the fact that the pressure equation is assembled and preconditioned only once in the segregated finite element formulation, a fixed symmetric SPTM has been obtained for the continuity constraint of the present semi-segregation finite element formulation. The momentum equation in the semi-segregation finite element formulation will be separated from the continuity equation so that the saddle-point-type matrix is assembled and preconditioned only once during the whole computation as long as the mesh does not change. For a comparison of the CPU time, accuracy and condition number between the two methods, they have been applied to the well-known benchmark problem. It is shown that the newly proposed semi-segregation finite element formulation performs better than the conventional integrated finite element formulation in terms of the computation time.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.