• 제목/요약/키워드: Error Dynamics

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Linear decentralized learning control for the robot moving on the horizontal plane

  • Lee, Soo-Cheol
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 1995년도 춘계공동학술대회논문집; 전남대학교; 28-29 Apr. 1995
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    • pp.869-879
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    • 1995
  • The new field of learning control develops controllers that learn to improve their performance at executing a given task, based on experience performing this task. The simplest forms of learning control are based on the same concept as integral control, but operating in the domain of the repetitions of the task. In the previous paper, I had studied the use of such controllers in a decentralized system, such as a robot with the controller for each link acting independently. The basic result of the paper is to show that stability of the learning controllers for all subsystems when the coupling between subsystems is turned off, assures stability of the decentralized learning in the coupled system, provided that the sample time in the digital learning controller is sufficiently short. In this paper, we present two examples. The first illustrates the effect of coupling between subsystems in the system dynamics, and the second studies the application of decentralized learning control to robot problems. The latter example illustrates the application of decentralized learning control to nonlinear systems, and also studies the effect of the coupling between subsystems introduced in the input matrix by the discretization of the system equations. The conclusion is that for sufficiently small learning gain, and sufficiently small sample time, the simple learning control law based on integral control applied to each robot axis will produce zero tracking error in spite o the dynamic coupling in the robot equations. Of course, the results of this paper have much more general application than just to the robotics tracking problem. Convergence in decentralized systems is seen to depend only on the input and output matrices, provided the sample time is suffiently small.

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대전류 코일 전원 공급장치를 위한 12펄스 듀얼 컨버터의 전류제어 (Current Control of 12-pulse Dual Converter for High Current Coil Power Supply)

  • 송승호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.332-338
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    • 2002
  • 토카막 장치의 초전도 코일에 사용되는 전원 공급장치는 초대형급(20kA) 직류 전원 공급기로서 빠른 전류제어 응답성과 매우 작은 정상상태 리플이 필수적이다. 특히 역전류 공급이 가능한 회생형 컨버터의 운전중 전류 방향이 바뀌는 순간에도 전류기준값을 잘 추종하는 것이 중요하다. 이러한 조건들을 만족시키기 위하여 입력측에 2중 출력($\Delta$, Y)를 갖는 변압기와 출력단에 상간변압기(interphase transformer, IPT)를 이용한 12펄스 싸이리스터 듀얼 컨버터를 설계, 제작하였다. 각 컨버터에서 출력되는 전류의 합이 부하전류 지령치를 따르도록 제어하는 동시에 차 전류의 평균값이 영이 되도록 함으로써 각 컨버터의 부하 분담율을 일정하게 하여 상간 변압기의 포화를 방지한다. 대전류 코일 전류 공급장치의 양방향 전류 제어 성능을 높이기 위하여 위상각 검출 및 게이팅 지연각 구현을 디지털화하고 컨버터 전류방향 정역절환시 초기 응답특성을 개선하는 방법을 제안하였다. 또한 시뮬레이션과 실부하 전류실험을 통해 제안된 제어기의 동작성능을 확인하였다.

Design and Implementation of Modified Current Source Based Hybrid DC - DC Converters for Electric Vehicle Applications

  • Selvaganapathi, S.;Senthilkumar, A.
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제17권2호
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    • pp.57-68
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    • 2016
  • In this study, we present the modern hybrid system based power generation for electric vehicle applications. We describe the hybrid structure of modified current source based DC - DC converters used to extract the maximum power from Photovoltaic (PV) and Fuel Cell system. Due to reduced dc-link capacitor requirement and higher reliability, the current source inverters (CSI) better compared to the voltage source based inverter. The novel control strategy includes Distributed Maximum Power Point Tracking (DMPPT) for photovoltaic (PV) and fuel cell power generation system. The proposed DC - DC converters have been analyzed in both buck and boost mode of operation under duty cycle 0.5>d, 0.5<d<1 and 0.5<d for capable electric vehicle applications. The proposed topology benefits include one common DC-AC inverter that interposes the generated power to supply the charge for the sharing of load in a system of hybrid supply with photovoltaic panels and fuel cell PEM. An improved control of Direct Torque and Flux Control (DTFC) based induction motor fed by current source converters for electric vehicle.In order to achieve better performance in terms of speed, power and miles per gallon for the expert, to accepting high regenerative braking current as well as persistent high dynamics driving performance is required. A simulation model for the hybrid power generation system based electric vehicle has been developed by using MATLAB/Simulink. The Direct Torque and Flux Control (DTFC) is planned using Xilinx ISE software tool in addition to a Modelsim 6.3 software tool that is used for simulation purposes. The FPGA based pulse generation is used to control the induction motor for electric vehicle applications. FPGA has been implemented, in order to verify the minimal error between the simulation results of MATLAB/Simulink and experimental results.

출력기반 적응제어기법을 이용한 틸트로터 항공기의 회전익 모드 설계연구 (Flight Control of Tilt-Rotor Airplane In Rotary-Wing Mode Using Adaptive Control Based on Output-Feedback)

  • 하철근;임재형
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.228-235
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    • 2010
  • 본 논문에서는 틸트로터 항공기의 회전익 모드에 대한 자율비행 유도제어 알고리즘을 적응제어기법을 이용하여 설계하는 것이다. 이를 위해 우선 출력기반 근사적 궤환선형화 기법을 통하여 알고리즘의 내부루프를 구성하고 그로부터 발생하는 모델오차를 단일 은닉층-신경망을 적용하여 상쇄하였다. 그리고 리아푸노프 안정성 이론에 따른 적응제어 갱신법칙은 선형 관측기를 기반으로 설계하였다. 나아가 외부루프는 경로점 유도법칙으로부터 생성되는 궤적을 추종하도록 하였으며 특히 엄밀한 자동착륙 궤적추종 성능 향상을 위하여 방향각 및 비행경로각 시선유도법칙을 설계하였다. 틸트로터 비선형 모델 시뮬레이션 결과는 콜렉티브 입력에서 보이는 순간적인 작동기 포화현상 이외에는 만족할 만한 안정성과 추종성능을 보여 주고 있다.

Adaptive Finite Element Mesh Generation Schemes for Dynamic Structural Analyses

  • Yoon, Chong-Yul
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.23-28
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    • 2010
  • 구조물의 방재를 위해서 구조물의 효율적인 유지관리는 필수적이며, 여기서 신뢰 있는 구조물의 동적해석은 중요한 역할을 한다. 유한요소법은 구조해석법으로 가장 많이 사용되는 방법으로 자리 잡고 있으며, 요소와 요소망이 제대로 선택되면 신뢰 있는 해석 결과를 출력한다. 시간 영역 동적해석에 유한요소법을 사용하려면 각 시간 단계에서 요소망을 재형성할 필요가 생길 수 있는데, 여기에 연산 시간 측면에서 효율적인 적응적 요소망 전략을 사용하면 편리하다. 본 연구는 시간영역 동적해석에서 전단계 해석 결과를 사용하여 계산된 대표 변형률 값을 오차 평가하는데 사용하고, 요소 세분화는 절점 이동인 r-법과 요소 분할인 h-법의 조합으로 효율적으로 계산하는 적응적 요소망 형성 전략을 제시한다. 적용한 캔틸레버보의 예제를 통하여 정확성과 연산 효율성을 검증하였고 나아가 방법의 간단함이 지진 하중, 풍하중 등에 의한 복잡한 구조 동적 해석에도 효율적으로 사용될 수 있는 것을 보여 준다.

원형관 코팅장치에서 연소 입자의 응축성장에 미치는 2차원 열 및 물질전달의 영향 (Effects of Two-dimensional Heat and Mass Transports on Condensational Growth of Soot Particles in a Tubular Coater)

  • 박성훈
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.163-171
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    • 2013
  • Soot particles emitted from combustion processes are often coated by non-absorbing organic materials, which enhance the global warming effect of soot particles. It is of importance to study the condensation characteristics of soot particles experimentally and theoretically to reduce the uncertainty of the climate impact of soot particles. In this study, the condensational growth of soot particles in a tubular coater was modeled by a one-dimensional (1D) plug flow model and a two-dimensional (2D) laminar flow model. The effects of 2D heat and mass transports on the predicted particle growth were investigated. The temperature and coating material vapor concentration distributions in radial direction, which the 1D model could not accounted for, affected substantially the particle growth in the coater. Under the simulated conditions, the differences between the temperatures and vapor concentrations near the wall and at the tube center were large. The neglect of these variations by the 1D model resulted in a large error in modeling the mass transfer and aerosol dynamics occurring in the coater. The 1D model predicted the average temperature and vapor concentration quite accurately but overestimated the average diameter of the growing particles considerably. At the outermost grid, at which condensation begins earliest due to the lowest temperature and saturation vapor concentration, condensing vapor was exhausted rapidly because of the competition between condensations on the wall and on the particle surface, decreasing the growth rate. At the center of the tube, on the other hand, the growth rate was low due to high temperature and saturation vapor concentration. The effects of Brownian diffusion and thermophoresis were not high enough to transport the coating material vapor quickly from the tube center to the wall. The 1D model based on perfect radial mixing could not take into account this phenomenon, resulting in a much higher growth rate than what the 2D model predicted. The result of this study indicates that contrary to a previous report for a thermodenuder, 2D heat and mass transports must be taken into account to model accurately the condensational particle growth in a coater.

코안다효과가 적용된 빗물받이에 관한 연구 (A Study on Rain Gutters with Coanda Effect)

  • 정용신;김용선;신희재;고상철
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.58-64
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    • 2020
  • Large-scale flooding due to extreme weather and typhoons causes heavy damage. This is especially true in urban areas where accumulated debris prevents the smooth drainage of rainwater in sewage facilities such as rain gutters installed near roads. In this study, to improve the drainage performance and effectively remove foreign substances by applying the dust screen used in rivers, the rain gutter with Coanda effect was simulated and compared with the experiment. The simulation was performed by setting the parameters to the fillet radius R1 and R2 at the top of the screen filter, the fillet radius R3 at the bottom of the screen filter, and the height H of the gap W from the bottom. W is the gap at the backside of screen filter which is applied to stimulate the Coanda effect. According to the simulation results, the highest drain performance was 87.99% derived from R1= 30mm, R2= 5mm, R3= 85mm, H= 75mm, and W= 2mm. The error rate of simulation results refer to the 4.89%~7.36% compared to the experimental results. In the future, by considering the slope according to the installation environment, the simulation results can be applied to the actual roadside to help prevent flood damage.

이중격실 Pool 화재에 대한 FDS 검증분석 (Validation of FDS for the Pool Fires within Two Rooms)

  • 배용범;류수현;김윤일;이상규;금오현;박종석
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.60-67
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    • 2010
  • 화재분석모델이 제한사항 내에서 화재 피해를 신뢰성 있게 예측하기 위해서는 화재분석모델에 대한 검증분석이 반드시 이루어져야 하며, 이러한 검증분석 과정은 일반적으로 실증실험 결과와 비교함으로서 이루어진다. 본 연구의 목적은 화재분석모델인 FDS의 이중격실 Pool 화재에 대한 예측 능력을 평가하고, FDS의 중요 입력값(열방출률 및 환기량)의 미소변화에 따른 출력값(온도, 농도, 열유속)의 민감도를 분석하기 위함이다. FDS의 예측능력 평가와 FDS 입력변수의 민감도 분석을 위해 국제공동연구 PRISME 프로잭트로부터 화재실증 결과와 FDS 결과물을 비교분석하였다. 이중격실 Pool 화재에 대한 FDS의 예측능력은 화재실증 실험결과와 비교하여 약 ${\pm}$20% 오차범위를 나타내었다. 또한, FDS의 입력변수에 대한 민감도는 열방출율의 미소변화에 따라 비교적 높은 출력값의 변화가 나타났으며, 환기량의 미소변화에 따라 출력값 변화는 연소생성물의 농도에만 영향을 미쳤다.

이산시간 폴리토프형 불확실성 시스템의 견실 $H_{\infty}$ 필터링 (Robust $H_{\infty}$ filtering for discrete-time polytopic uncertain systems)

  • 김종해;오도창;이갑래
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제39권5호
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    • pp.26-33
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    • 2002
  • 본 논문에서는 볼록 한계 불확실성(convex bounded uncertainty)을 가지는 이산시간 선형 시스템의 견실 $H_{\infty}$ 필터 설계 알고리듬을 제안한다. 다루고 있는 파라미터 불확실성은 폴리토프형(polytope type) 볼록 한계를 가지는 형태이다. 본 논문의 목적은 필터링 오차 시스템의 점근 안정성(asymptotic stability)과 변형한 성능지수의 유도 $L_2$ 노옴($L_2$ induced norm) 한계치를 해적적으로 제시하는 안정한 견실 $H_{\infty}$ 필터를 설계하는 것이다. 견실 $H_{\infty}$ 필터가 존재할 충분조건과 필터 설계 방법은 볼록 최적화 기법에 의하여 효과적으로 해를 구하는 선형행렬부등식 방법에 의하여 제시한다. 제안한 알고리듬의 타당성은 예제를 통하여 확인한다.

교육시설 BTL 사업의 투자가치 평가모형 구축 (A Value-For-Money Model of BTL Projects for Educational Facilities)

  • 김장영;손기영;국동훈;김선국
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2006년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.87-91
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    • 2006
  • 2005년 1월 '사회기반시설에 대한 민간투자법'이 개정되면서 도입된 교육시설의 BTL 사업은 교육여건을 조기에 개선하기 위한 사업으로 활성화되고 있으나 상당한 시행착오와 문제점들도 발생되고 있다. 이러한 문제의 핵심은 기존재정사업보다 BTL 방식으로 추진하는 것이 합리적인 것인가에 관련되어 있으며, 이는 BTL 사업에 대한 투자가치 평가가 제대로 시행되고 있는가의 논제로 직결된다. 이에 본 연구는 효율적인 교육시설 BTL 사업의 추진을 위해 현행투자가치 평가의 문제점을 파악하고 이를 개선하기 위한 교육시설 BTL 사업의 투자가치 평가모형을 구축하였다. 본 연구에서 구축한 교육시설 BTL 사업의 투자가치 평가모형을 적격성 분석 단계에서 활용한다면 기존 방법에 비해 신속성 및 정확성과 용이성으로 BTL 사업 추진 시 각 단계별로 효율성이 증대되는 효과가 있으며 향후 각 시설물들의 특성에 맞게 수정 및 보완한다면 일반 공공건축물 SOC 시설물에서도 충분히 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

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