본 논문은 임의의 입력지연을 갖는 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 시스템의 관측기 기반 출력궤환 제어 시스템을 논의한다. 설계된 연속시간 T-S 퍼지 관측기 시스템을 영차의 샘플/홀드 함수를 이용하여 이산시간 관측기를 설계한다. 이때 플랜트와 관측기의 출력에러가 제어기를 통하여 궤환되기 때문에 이산화 과정에서 발생한 에러를 보정할 수 있다. 여기에서 시스템의 제어 입력은 임의로 변화하는 유한개의 상태를 갖는 마코프 확률과정으로 표현한다. 생성된 시스템의 확률적 안정 가능성 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 이러한 결과를 2자유도 헬리콥터의 모델에 대한 모의실험을 통하여 효용성을 확인한다.
디지털제어에 잘 사용되어 온 유한정정제어를 연속계에 적용하기는 연속계의 점근성 때문에 어려운 것으로 알려져 있다. 그러나 유한 Laplace변환을 전달함수에 적용하고 여기에 정정조건을 적용하여 제어기를 설계한 연속계 유한정정제어기(CDBC, Continuous-time Deadbeat Controller)에 대해서 연구가 되고 있다. 이에 따라 지연요소가 전달함수에 사용되어 정정을 위한 차수 및 보간조건이 유도되어 제어기가 설계되거나, 디지털 유한정정제어기를 설계하고 이를 연속계 제어기로 변환하기 위해 평활요소로 사용하여 CDBC를 구성하기도 한다. 본 논문에서는 다중 샘플링을 적용하여 제어기와 출력귀환루프의 샘플링 속도를 달리하였으며, 2차 평활요소를 디지털 유한정정제어기에 사용한 CDBC를 연구한다. 이러한 다중 샘플링은 샘플링 주기 동안에 제어루프를 또 샘플링하여 전체적인 출력응답을 개선할 수 있다. 제어기는 직렬 적분 보상기를 전향경로에 배치하고 지역 귀환보상기를 귀환 루프에 도입한다. Matlab Simulink을 사용하여 시뮬레이션을 한다.
PZT와 같은 압전 재료는 능동 진동 억제 분야에서 널리 사용되고 있지만 단일 PZT의 경우 장착 과정에서의 손상, 전기 누전, 낮은 피로 성능과 같은 문제가 지적되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 개발된 LIPCA 작동기는 여러 층의 복합재료와 PZT 층으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 LIPCA 작동기를 끝단 질량이 부착된 알루미늄 외팔보의 진동을 억제하는데 적용하였다. 양변위 되먹임 제어 알고리듬을 사용하였으며, 필터 주파수를 대상 모드의 첫 번째 고유진동수에 맞추었다. 실험적으로 구한 알루미늄 보의 고유 진동수는 유한요소 해석의 결과와 잘 일치하였다. LIPCA 작동기를 능동 진동제어에 적용할 때 효율성을 시간과 주파수 영역에서 확인하고자 하였는데, 실험 결과 PPF제어를 사용한 LIPCA 작동기가 자유 진동의 안정화 시간과 강제 진동의 진폭을 효과적으로 제어할 수 있었다. 사례 연구로 다른 두께를 가지는 보의 강제 진동 제어를 수행하였다.
Taesuk Oh;Yunseok Jeong;Husam Khalefih;Yonghee Kim
Nuclear Engineering and Technology
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제55권6호
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pp.2230-2245
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2023
KANT (KAIST Advanced Nuclear Tachygraphy) is a PWR core simulator recently developed at Korea Advance Institute of Science and Technology, which solves three-dimensional steady-state and transient multigroup neutron diffusion equations under Cartesian geometries alongside the incorporation of thermal-hydraulics feedback effect for multi-physics calculation. It utilizes the standard Nodal Expansion Method (NEM) accelerated with various Coarse Mesh Finite Difference (CMFD) methods for neutronics calculation. For thermal-hydraulics (TH) calculation, a single-phase flow model and a one-dimensional cylindrical fuel rod heat conduction model are employed. The time-dependent neutronics and TH calculations are numerically solved through an implicit Euler scheme, where a detailed coupling strategy is presented in this paper alongside a description of nodal equivalence, macroscopic depletion, and pin power reconstruction. For validation of the steady, transient, and depletion calculation with pin power reconstruction capacity of KANT, solutions for various benchmark problems are presented. The IAEA 3-D PWR and 4-group KOEBERG problems were considered for the steady-state reactor benchmark problem. For transient calculations, LMW (Lagenbuch, Maurer and Werner) LWR and NEACRP 3-D PWR benchmarks were solved, where the latter problem includes thermal-hydraulics feedback. For macroscopic depletion with pin power reconstruction, a small PWR problem modified with KAIST benchmark model was solved. For validation of the multi-physics analysis capability of KANT concerning large-sized PWRs, the BEAVRS Cycle1 benchmark has been considered. It was found that KANT solutions are accurate and consistent compared to other published works.
마이크로 임플란트 시술의 중요한 위험요인 중 하나로 치근접촉 문제가 있으나, 관련 연구는 결과 분석에 치중되어 있고, 치근접촉이 마이크로 임플란트 안정성 상실로 이어지는 기전에 대한 연구는 아직 미흡한 것으로 보인다. 이에, 본 연구에서는 생역학적 측면에서 그 영향을 분석하였다. Absoanchor 마이크로 임플란트(SH1312-7, Dentos Inc., Daegu, Korea) 첨부가 치근에 접촉되어 있을 때, 저작압 전달에 의한 마이크로 임플란트 변위가 인접골에 가하는 압축응력을 축대칭 유한요소모델을 사용하여 계산하였다. 요소별 응력이 해면골의 최대압축강도나, 치밀골의 비정상 골개조 임계능력을 넘을 경우 해당 요소를 순차적으로 해석모델에서 제거하며 실행한 6단계해석의 결과, 마이크로 임플란트에 인접한 해면골의 전체적인 파절과 과부하에 따른 치밀골의 비정상 골개조가 임플란트 지지력 상실에 주 요인이 될 것으로 평가되었다. 치밀골의 과부하 영역은 초기에는 치밀골판의 하부에 존재하였으나 상부로 확장되었고, 응력 재분포로 인한 감소효과 없이 양성 되먹임(positive feedback)으로 결국 치밀골 전 두께로 확대됨을 관찰하였다. 본 연구를 통해 치근접촉된 마이크로 임플란트가 인접골을 훼손시켜 안정성 상실로 이어지는 과정을 모사할 수 있었으며, 이로부터 치근접촉에 따른 마이크로 임플란트의 불량한 예후에 대한 생역학적 측면의 원인을 파악할 수 있었다.
In most industrial applications, the geometrical complexity is combined with the moving boundaries. These problems considerably increase the computational difficulties since they require, respectively, regeneration and deformation of the grid. As a result, engineering flow simulation is restricted. In order to solve this kind of problems the immersed boundary method was developed. In this study, the immersed boundary method is applied to the numerical simulation of stationary, rotating and oscillating cylinders in the 2-dimensional square cavity. No-slip velocity boundary conditions are given by imposing feedback forcing term to the momentum equation. Besides, this technique is used with a second-order accurate interpolation scheme in order to improve the accuracy of flow near the immersed boundaries. The governing equations for the mass and momentum using the immersed boundary method are discretized on the non-staggered grid by using the finite volume method. The results agree well with previous numerical and experimental results. This study presents the possibility of the immersed boundary method to apply to the complex flow experienced in the industrial applications. The usefulness of this method will be confirmed when we solve the complex geometries and moving bodies.
In this paper a platoon merging control system is considered as a remotely located system with state represented by a stochastic process. in the system it is common to encounter situations where a single decision maker controls a large number of subsystems and observation and control signals are sent over a communication channel with finite capacity and significant transmission delays. Unlike a classical estimation problem where the observation is a continuous process corrupted by additive noise there is a constraint that the observation must be coded and transmitted over a digital communication channel with fintie capacity. A recursive coder-estimator sequence is a state estimation scheme based on observations transmitted with finite communication capacity constraint. in this paper we introduce a stochastic model for the lead vehicle in a platoon of vehicles in a lane considering the angle between the road surface and a horizontal plane as a stochastic process. In order to merge two platoons the lead vehicle of the following platoon is controlled by a remote control station. Using the observation transmitted over communication channel the remote control station designs the feedback controller. The simulation results show that the intervehicle spacings and the deviations from the desired intervehicle spacing are well regulated.
본 논문은 사용자가 카메라와 트래커가 부착된 HMD를 착용하고, 햅틱 장비를 사용하여 혼합현실 환경 상에서 기계적 상황훈련을 수행하는 시스템에 대하여 설명한다. 본 시스템은 발달장애인들의 시지각 협응능력 향상을 위해 도출된 기계적 상황훈련에 대한 시나리오를 기반으로 한다. 사용자는 HMD를 통해 보여 지는 가상의 핀을 햅틱으로 제어하여 작업판에 꽃는 상황훈련을 수행하고, 시스템은 FSM(Finite State Machine)기반으로 사용자의 행동에 맞는 피드백을 전달한다. 또한, 상황훈련에 대한 현실감을 높여 훈련 효과를 증대시키기 위해 가상 환경에 실제 사용자의 손을 삽입하고, 햅틱을 통해 촉감을 전달한다.
In most industrial applications, the geometrical complexity is combined with the moving boundaries. These problems considerably increase the computational difficulties since they require, respectively, regeneration and deformation of the grid. As a result, engineering flow simulation is restricted. In order to solve this kind of problems the immersed boundary method was developed. In this study, the immersed boundary method is applied to the numerical simulation of stationary, rotating and oscillating cylinders in the 2-dimensional square cavity. No-slip velocity boundary conditions are given by imposing feedback forcing term to the momentum equation. Besides, this technique is used with a second-order accurate interpolation scheme in order to improve the accuracy of flow near the immersed boundaries. The governing equations for the mass and momentum using the immersed boundary method are discretized on the non-staggered grid by using the finite volume method(FVM). This study presents the possibility of the immersed boundary method to apply to the complex flow experienced in the industrial applications.
In this study, we consider a multi-input multi-output styrene polymerization reactor system for which the monomer conversion and the weight average molecular weight are controlled by manipulating the jacket inlet temperature and the feed flow rate. The reactor system is identified by using a linear subspace identification method and then the output feedback model predictive controller is constructed on the basis of the identified model. Here we use the Best Linear Unbiased Estimation (BLUE) filter as a stochastic estimator instead of the Kalman filter. The BLUE filter observes the state successfully without any a priori information of initial states. In contrast to the Kalman filter, the BLUE filter eliminates the offset by observing the state of the augmented system regardless of a priori information of the initial state for an integral white noise augmented system. A BLUE filter has a finite impulse response (FIR) structure which utilizes finite measurements and inputs on the most recent time interval [i-N, i] in order to avoid long processing times.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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