• 제목/요약/키워드: Elastic Weighting Factor

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Formation Flight and Collision Avoidance for Multiple UAVs using Concept of Elastic Weighting Factor

  • Kang, Seunghoon;Choi, Hyunjin;Kim, Youdan
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제14권1호
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    • pp.75-84
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    • 2013
  • In this paper, the guidance law for formation flight and collision avoidance of multiple Unmanned Aerial Vehicle (UAV)s is proposed. To construct the physically comprehensible guidance law for formation flight, the virtual structure approach is used. To develop a guidance law for collision avoidance considering both other UAVs and unknown static obstacles, a geometric approach using information such as a relative position vector is utilized. Through the Lyapunov theorem, the stability of the proposed guidance law is proved. To combine guidance commands, the concept of the elastic weighting factor inspired by the elastic behavior of shape memory polymer, which tends to regain its original shape after deformation, is introduced. By using the concept of elastic weighting factor, multiple UAVs are able to cope actively with the situation of a collision between both UAVs and static obstacles during the formation flight. To verify the performance of the proposed method, numerical simulations are performed.

탄성계의 진동제어 (Vibration control of elastic systems)

  • 박영필;이상조
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.113-118
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    • 1986
  • The feedback controllers for the active vibration control of elastic systems are developed using optimal regulator, optimal tracking, time optimal and noise observer algorithms. Using the modal analysis of the elastic systems, the effects of the actuator positions, the input weighting factor and the magnitude of the constraint of the actuator force are investigated.

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탄성계의 진동제어 (Vibration Control of Elastic Systems)

  • 이상조;하영균;박영필
    • 한국음향학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.5-19
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    • 1988
  • 본 논문은 최적조절기, 최적추적제어, 최단시간제어 및 힘상쇄 관측기이론 등을 이용하여 탄성계 진동을 능동적으로 제어하기 위한 제어기 개발에 관한 연구로 탄성계의 모달해석방법을 통하여 작동기의 설치위치, 가중치의 선정 등 각종 파과미터가 제어기의 제어성능에 미치는 영향에 대하여 검토하였다.

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MULTI-OBJECTIVE OPTIMIZATION OF THE INNER REINFORCEMENT FOR A VEHICLE'S HOOD CONSIDERING STATIC STIFFNESS AND NATURAL FREQUENCY

  • Choi, S.H.;Kim, S.R.;Park, J.Y.;Han, S.Y.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제8권3호
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    • pp.337-342
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    • 2007
  • A multi-objective optimization technique was implemented to obtain optimal topologies of the inner reinforcement for a vehicle's hood simultaneously considering the static stiffness of bending and torsion and natural frequency. In addition, a smoothing scheme was used to suppress the checkerboard patterns in the ESO method. Two models with different curvature were chosen in order to investigate the effect of curvature on the static stiffness and natural frequency of the inner reinforcement. A scale factor was employed to properly reflect the effect of each objective function. From several combinations of weighting factors, a Pareto-optimal topology solution was obtained. As the weighting factor for the elastic strain efficiency went from 1 to 0, the optimal topologies transmitted from the optimal topology of a static stiffness problem to that of a natural frequency problem. It was also found that the higher curvature model had a larger static stiffness and natural frequency than the lower curvature model. From the results, it is concluded that the ESO method with a smoothing scheme was effectively applied to topology optimization of the inner reinforcement of a vehicle's hood.

안전한 토석류 관리를 위한 계측기 선정에 관한 연구 (Study of Determination in Measurement System for Safely Managing Debris-Flow)

  • 민대홍;윤형구
    • 한국안전학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.41-47
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    • 2017
  • Recent studies have shown that there are various systems which can be used to monitor hazardous area in a debris flow location, but lack of methodological research on the exact location where each instrument should be installed has hindered the success of this systems. The objective of this study is to suggest the measurement system for monitoring debris-flow and propose the effective method to determine location of measurement system. Previously studied, from 1991 to 2015, were referred and the applied ratio of every instrument was investigated. The measurement information was divided into 8 categories including rainfall, debris-flow velocity, displacement, fluid pore pressure, ground vibration, image processing, impact force and peak flow depth. The result of this study revealed that the most applied instruments to be rain gauge and geophone for measuring average rainfall and ground vibration respectively. The Analytic Hierarchical Process (AHP) method was selected to determine installation location of instrument and the weighting factors were estimated through fine content, soil thickness, porosity, shear strength, elastic modulus, hydraulic conductivity and saturation. The soil thickness shows highest weights and the fine content relatively demonstrates lowest weights. The score of each position can be calculated through the weighting factors and the lowest score position can be judged as the weak point. The weak point denotes the easily affecting area and thus, the point is suitable for installing the measurement system. This study suggests a better method for safely managing the debris-flow through a precise location for installing measurement system.

실내폭발 효과를 포함한 폭발하중 산정 (Calculation of Blast Load Including Interior Explosion Effects)

  • 김성환;김한수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.191-198
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    • 2017
  • 발하중을 받는 구조물의 거동을 연구하기 위해서는 폭발물에 의한 하중을 정확히 산정하는 것이 중요하며 실내폭발의 폭발하중의 경우에는 특히 그러하다. 반사효과를 포함하는 실내폭발의 폭발하중 산정방법으로는 전산유체역학을 기반으로 한 수치해석적 방법이 비교적 정확한 폭발하중을 산정할 수 있다고 알려져 있다. 하지만 수치해석적 방법은 해석모델링이 어렵고 해석에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 실내폭발에서 고려되어야 하는 여러 효과 중 대표적인 반사효과를 간단히 반영할 수 있는 해석적 폭발하중 산정방법을 연구하였다. 대상 구조물은 큰 인명피해와 연쇄붕괴를 일으킬 수 있는 실내폭발하중을 받는 주거시설의 슬래브로 설정하였다. 우선 수치해석적 방법을 이용해 실내폭발 효과와 탄성체로 가정한 슬래브의 최대 처짐을 알아보고, 이를 본 연구에서 제안하는 해석적 방법과 비교를 하였다. 제안된 해석적 방법에서는 보 이론을 적용한 반사효과의 가중치를 결정함으로써 보다 정확한 폭발하중 산정방법이 되도록 하였다.

가새좌굴을 고려한 X형 내진 가새골조의 기둥축력 산정법 (Prediction of Column Axial Force in X-braced Seismic Steel Frames Considering Brace Buckling)

  • 윤원순;이철호;김정재
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.523-535
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    • 2014
  • 현 내진기준의 근간인 역량설계법(capacity design)에 의할 때, 중심가새골조의 내진설계는 기둥 및 보부재는 탄성부재로, 가새부재는 반복적인 인장과 압축을 통해 지진에너지를 소산하는 비탄성 부재로 설계되어야 한다. 가새부재는 에너지를 소산하는 과정에서 기둥부재에 추가적인 축력을 유입시키므로, 이 추가 축력을 고려하여 기둥부재를 탄성설계해야 한다. 현행 기준은 중심가새골조의 기둥부재 설계시 전층의 가새가 동시에 인장항복 및 좌굴하는 가장 보수적인 상황을 가정하여 기둥의 축력을 산정하거나 특별지진하중에 대해 기둥을 설계하는 방법을 제안하고 있다. 그러나 전층의 가새가 동시에 좌굴할 가능성은 희박하며, 특별지진하중에는 시스템 초과강도라는 경험적이고 우회적인 요소가 도입되었다는 한계가 있다. 이와 같은 문제점을 극복하기 위한 몇몇 선행 관련 연구들 역시 가새의 좌굴을 명시적으로 고려하지 못하였을 뿐더러 역학적 근거도 희박하다. 최근에 행해진 연구 중에서 역 V형 중심 가새골조를 대상으로, 기존의 기둥축력 산정법이 가지는 한계를 극복할 수 있는 새로운 기둥축력 산정법이 제안된 바가 있다. 하지만 역 V형 중심 가새골조와 X형 중심 가새골조의 하중전달 메커니즘은 상이하기 때문에 이 축력산정법을 X형 가새골조에 그대로 적용할 수는 없다. 따라서 본 연구에서는 X형 중심가새골조만의 역학적 특성을 고려한 네 가지의 기둥축력 산정법을 제안하였다. 특히 모달질량을 가중치로 고려하여 고차모드의 영향을 반영할 수 있는 새로운 방안을 제시하였다. 방대한 지진데이터를 입력으로 한 비선형 동적해석을 수행하여 제시된 방안의 타당성을 평가하였다.