This paper deals with the comparisons of gain design of current controller with the first order lag characteristics. Usually the current controller for motor drives and PCSs has the first order lag characteristics to avoid the current overshoot. This paper suggests a new inductor current controller for the PCSs and also compares with other two current controllers. The simulation results show that the proposed design method also gives the first order lag characteristics and can be used as an alternative current controller for PCSs.
가상환경에 대한 현실감을 증강시키기 위해서는 햅틱 시스템의 안정성을 유지하면서 가상환경 모델의 강성을 최대한 크게 할 수 있는 방법이 필요하다. 이에 기존 연구에서 영차홀드 대신 일차홀드를 적용하는 방법이 제시되었고, 영차홀드를 이용할 때보다 가상 스프링의 안정성 영역을 더 크게 확보할 수 있음을 시뮬레이션을 통해 제시했다. 그렇지만 실제로 시스템을 구현하는 측면에서 보면, 영차홀드가 일반적이고 손쉬운 방법이다. 이에 본 논문에서는 영차홀드를 사용하지만, 일차홀드와 동등한 안정성 영역을 확보하기 위한 방법으로 외삽법과 고주파 영차홀드 출력 방법을 제안한다. 제안된 방법에 대한 시뮬레이션을 통해 고주파 영차홀드의 샘플링 주기가 작아질수록 가상 스프링의 안정성 영역이 일차홀드를 적용한 경우와 거의 같아짐을 보였고, 기존 연구에서 제시된 영차홀드만을 적용한 경우보다는 수 배에서 수십 배 안정성 영역이 더 커질수 있음을 보였다. 따라서 제안된 방법을 통해 가상 환경 속 강체에 대한 현실감을 증강시킬 수 있을 것으로 기대된다.
An enhanced first shear deformation theory for composite plate is developed. The detailed process is as follows. Firstly, the theory is formulated by modifying higher order zigzag theory. That is, the higher order theory is separated into the warping function representing the higher order terms and lower order terms. Secondly, the relationships between higher order zig-zag field and averaged first shear deformation field based on the Reissner-Mindlin's plate theory are derived. Lastly, the effective shear modulus is calculated by minimizing error between higher order energy and first order energy. Then the governing equation of FSDT is solved by substituting shear modulus into effective shear modulus. The recovery processing with the nodal unknown obtained from governing equation is performed. The accuracy of the present proposed theory is demonstrated through numerical examples. The proposed method will serve as a powerful tool in the prediction of laminated composite plate.
In this paper, we adapt a modified internal energy non-equilibrium first-order extrapolation thermal boundary condition to the thermal lattice Boltzmann model (TLBM). This model is the double populations approach to simulate hydrodynamic and thermal fields. The bounce-back boundary condition which is a traditional boundary condition of lattice Boltzmann method has only a first order in numerical accuracy at the boundary and numerical instability. A non-equilibrium first-order extrapolation boundary condition has been verified to be of better numerical stability than the bounce-back boundary condition and this boundary condition is proved to be of second-order accuracy for the flat boundaries. The two-dimensional natural convection flow in a square cavity with Pr=0.71 and various Rayleigh numbers are simulated. The results are found to be in good agreement with those of previous studies.
This paper presents an improved 8-node shell element for the analysis of plates and shells. The finite element, based on a refined first-order shear deformation theory, is further improved by the combined use of assumed natural strain method. We analyze the influence of the shell element with the different patterns of sampling points for interpolating different components of strains. Using the assumed natural strain method with proper interpolation functions, the present shell element generates neither membrane nor shear locking behavior even when full integration is used in the formulation. Further, a refined first-order shear deformation theory, which results in parabolic through-thickness distribution of the transverse shear strains from the formulation based on the third-order shear deformation theory, is proposed. This formulation eliminates the need for shear correction factors in the first-order theory. Numerical examples demonstrate that the present element perform better in comparison with other shell elements.
This paper presents the effects of a virtual mass on the stability boundary of a virtual spring in the haptic system with first-order-hold. The virtual rigid body is modeled as a virtual spring and a virtual mass. When first-order-hold is applied, we analyze the stability boundary of the virtual spring through the simulation according to the virtual mass and the sampling time. As the virtual mass increases, the stability boundary of the virtual spring gradually increases and then decreases after reaching the maximum value. The results are compared with the stability boundary in the haptic system with zero-order-hold. When a virtual mass is small, the stability boundary of a virtual spring in the system with first-order-hold is larger than that in the system with zero-order-hold.
The reactions of triplet oxygen atom with halomethanes as a potential fire extinguisher were studied by a discharge flow-chemiluminescence imaging method. The experiments were carried out under second order conditions. The bimolecular atom-molecule reaction rate constants were determined in terms of the initial rate method. The initial concentration of oxygen atom was also determined under second order rate law instead of the pseudo-first order conditions with $[O(^3P)]_0{\ll}[sample]_0$. The second order conditions were more reliable than pseudo-first order conditions for the determinations of rate constants. The rate constants of the reactions $CF_3I\;+\;O(^3P)$, $CH_3PI\;+\'O(^3P)$, and $CHBrCl_2\;+\;O(^3P)$ were determined to be $5.0\;{\times}\;10^{-12}$ , $1.1\;×\;0^{-11}$ , and $1.9\;{\times}\;10^{-14}cm^3molecule^{-1}s^{-1}$, respectively.
This paper discusses two user-friendly reliability techniques that could be implemented easily using the ubiquitous EXCEL. The techniques are First-Order Reliability Method with non-Gaussian random variables expressed using Hermite polynomials and collocation-based stochastic response surface method. It is believed that ease of implementation would popularize use of reliability-based design in practice.
본 논문에서는 1차전단변형이론의 횡방향 전단응력과 전단변형률을 개선한 간단한 수정방법을 제시하였다. 고차전단변형이론, 층별이론과 같은 기존의 많은 제정된 방법들과 비교해서 본 방법은 매우 간단하게 $C^0$ 연속성만이 요구되는 유한요소에 적용할 수 있으며, 그 방정식 구성도 매우 간단하다. 본 방법의 기본 개념은 고차전단변형이론에 의한 수식으로 부터 두께방향에 따른 횡방향 전단응력과 전단변형률의 분포를 수정하는 것이다. 그러므로 1차전단변형이론처럼 전단보정계수는 더 이상 요구되지 않는다. 제안한 수식의 타당성을 검증하기 위하여 수치해석을 수행하였으며, 본 수정방법에 의한 해는 고차전단변형이론을 고려한 결과와 잘 일치하였다.
본 연구는 소규모 저수지의 위험도와 초기저수지 수위와의 관계를 설정하기 위하여 신뢰도 분석기법을 적용하였다. 저수지의 안전성을 평가하기 위해서는 변수들의 불확실성을 파악하여야 하며 기능 수행함수를 설정하여야 한다. 저수지의 위험도를 산정하는 절차는 우선 월류에 대한 기능수행함수의 위험도 기준을 설정한 후 변수들의 불확실성을 파악하고 적정한 신뢰도 분석기법에 의하여 위험도를 산정하게 된다. 적용된 신뢰도 분석기법은 MCS(Monte Carly simulation) 법과 MVFOSM (mean value first order second momet) 법이며 이를 이용하여 저수지의 위험도를 산정하였다. 이에 따라 설계 재현기간에 따른 위험도-초기 저수지 수위의 관계를 설정하였으며 이는 저수지의 운용에 유용하게 사용될 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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