• 제목/요약/키워드: Frequency Response Method

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부하압력 피이드백 보상기를 장착한 전기-유압서보계의 동특성 개선에 관한 연구 (A Study Compensation Method for Dynamic Characteristics in Electro-Hydraulic Servosystem Equipping Load Pressure Feedback Compensator)

  • 김종겸
    • 한국정밀공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.126-136
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    • 1992
  • In this paper, a simple structured feedback compensation scheme for a electro-hydraulic servo system to keep the response characteristics unchanged regardless of the load variation is proposed. In electro-hydraulic servo system, servovalve is most important control element. But the relation between input corrent and output flowrate of the servovalve has properties as follows; firstly, in spite of constant input current, output flowrate decreases as load pressure increases, secondly, according to frequency response of typical servovalve, the characteristics of gain and phase shift is something like 2'nd order system. Load pressure feedback compensation method has been applied to eliminate the first influence, the second influence has been improved by phase lead compensation method. As a result of above compensation methods, regardless of variation load condition, spring and inertia load, the compensation scheme has been verified to be effective within the range of frequency less than 25Hz by static response and dynamic response in time domain and frequency domain through experiments.

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축방향 왕복운동을 하는 외팔보의 복합변형변수를 이용한 비선형 모델링 및 주파수 응답특성 (Nonlinear Modeling Employing Hybrid Deformation Variables and Frequency Response Characteristics of a Cantilever Beam Undergoing Axially Oscillating Motion)

  • Kim, Na-Eun;Hyun, Sang-Hak;Yoo, Hong-Hee
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문초록집
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    • pp.331.2-331
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    • 2002
  • A modeling method for cantilever beams undergoing axially oscillating motion is presented in this paper. Hybrid deformation variables are employed for the modeling method. Frequency response characteristics are investigated with the modeling method. It is shown that the geometric nonlinear effects of stretching and curvature play important roles to accurately predict the dynamic response. (omitted)

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주파수 의존성을 고려한 등가선형해석기법의 검증 (Verification of Frequency-Dependent Equivalent Linear Method)

  • 정창균;곽동엽;박두희
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권12호
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    • pp.113-120
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    • 2008
  • 1차원 지반응답해석은 지반에 의한 지진동의 증폭현상을 모사하는 데 널리 사용되고 있다. 가장 널리 사용되고 있는 등가선형 지반응답해석기법은 유효변형률에 상응하는 전단탄성계수와 감쇠비를 전 주파수 영역에 일률적으로 적용하며, 진동주파수에 대한 지반 응답의 영향을 고려하지 않는다. 지반의 비선형 거동을 주파수영역에서 보다 정확하게 모사하기 위하여 진동주파수와 지반거동의 상관관계를 주파수-변형률 곡선으로써 모의하는 등가선형해석기법이 개발되었으며, 이 방법은 기존의 등가선형해석기법에 비하여 정확성을 향상시킨다고 알려져 있다. 이제까지 다양한 형상의 주파수변형률 곡선이 제안되었으며, 이들은 한결같이 해석의 정확성을 증가시킨다고 주장된 바 있다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 제안되었건 두 개의 주파수-변형률 관계 완화곡선과 본 연구에서 새롭게 제안된 세 개의 곡선을 이용하여 주파수 의존성을 고려한 등가선형해석기법의 정확성을 검증하였다. 검증에는 세 개의 부지에서 기록된 6개의 지진파가 사용되었다. 해석결과, 완화곡선은 지반응답에 지배적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 주파수 의존성을 고려한 해석은 정확성을 향상시킬수 있는 것으로 나타났다. 하지만, 모든 사례에서 가장 정확하게 응답을 예측하는 완화곡선은 없는 것으로 나타났으며, 해석사례별로 최적의 완화곡선이 다른 것으로 나타났다. 따라서, FDEL 해석 수행 시, 다양한 완화곡선을 사용해야 할 것으로 판단되며 등가선형해석과 병행해서 수행되어야 한다고 판단된다.

Robust Stability eEaluation of Multi-loop Control Systems Based on Experimental Data of Frequency Response

  • Chen, Hong;Okuyama, Yoshifumi;Takemori, Fumiaki
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1995년도 Proceedings of the Korea Automation Control Conference, 10th (KACC); Seoul, Korea; 23-25 Oct. 1995
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    • pp.360-363
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    • 1995
  • In this paper, we describe the composition of frequency response bands based on experimental data of plants (controlled systems) with uncertainty and nonlinearity, and the robust stability evaluation of feedback control systems. Analysis and design of control systems using the upper and lower bounds of such experimental data would be effective as a practicable method which is not heavily dependent upon mathematical models such as the transfer function. First, we present a method to composite gain characteristic bands of frequency response of cascade connected plants with uncertainty and a recurrent inequality for the composition. Next, evaluation methods of the robust stability of multi-loop control systems obtained through feedback from the output terminals and multi-loop control systems obtained through feedback into the input terminals are described. In actual control systems, experimental data of frequency responses often depends on the amplitude of input. Therefore, we present the evaluation method of the nominal value and the width of the frequency response band in such a case, and finally give numerical examples based on virtual experimental data.

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주파수 응답함수를 이용한 구조 파라메터 예측 (Identification of Structural Parameters from Frequency Response Functions)

  • 김규식;강연준
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.863-869
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    • 2007
  • An improved method based on a normal frequency response function (FRF) is proposed to identify structural parameters such as mass, stiffness and damping matrices directly from the FRFs of a linear mechanical system. The method for estimating structural parameters directly from the measured FRFs of a structure is presented. This paper demonstrates that the characteristic matrices are extracted more accurately by using a weighted equation and eliminating the matrix inverse operation. The method is verified for a four degree-of-freedom lumped parameter system and an eight degree-of-freedom finite element beam. Experimental verification is also performed for a free-free steel beam whose size and physical properties are the same as those of the finite element beam. The results show that the structural parameters, especially the damping matrix, can be estimated more accurately by the proposed method.

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다방향 불규칙파중의 인장계류식 해양구조물의 시간영역 해석 (Time Domain Analysis of a Tension Leg Platform in Multi-Directional Irregular Waves)

  • 이창호;김철현
    • 한국해양공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.36-41
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    • 2006
  • The main object of this study is to develop an accurate and convenient method for the response analysis of offshore structures in real sea states. A numerical procedure is described for predicting the motion responses and tension variations of the ISSC TLP in multi-directional irregular waves. The developed numerical approach in the frequency domain is based on acombination of the three dimensional source distribution method, the dynamic response analysis method, and the spectral analysis method. Frequency domain analysis in the multi-directional irregular waves is expanded to a time domain analysis by using a convolution integral after obtaining the impulse response by Fourier transformation. The results of the comparison between responses in the frequency and time domain confirmed the validity of the proposed approach.

Analysis of elastic wave propagation in long beam using Fourier transformation

  • Mohammad Tahaye Abadi
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제87권2호
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    • pp.165-172
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    • 2023
  • This paper presents a novel method for modeling elastic wave propagation in long beams. The proposed method derives a solution for the transient transverse displacement of the beam's neutral axis without assuming the separation of variables (SV). By mapping the governing equation from the space domain to the frequency domain using Fourier transformation (FT), the transverse displacement function is determined as a convolution integral of external loading functions and a combination of trigonometric and Fresnel functions. This method determines the beam's response to general loading conditions as a linear combination of the analytical response of a beam subjected to an abrupt localized loading. The proposed solution method is verified through finite element analysis (FEA) and wave propagation patterns are derived for tone burst loading with specific frequency contents. The results demonstrate that the proposed solution method accurately models wave dispersion, reduces computational cost, and yields accurate results even for high-frequency loading.

진동파워흐름해석의 주파수 평균해석에 대한 연구 (Research on Frequency Average Analysis of vibrational Power Flow Analysis)

  • 이재민;홍석윤;박영호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.971-977
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    • 2005
  • Power Flow Analysis (PFA) is developed for the effective predictions of frequency-averaged vibrational response in medium-to-high frequency ranges. In PFA, the power coefficients of semi-infinite structure and for-field energy density are used to predict the vibrational responses of structures. Generally, at high frequencies, PFA can predict narrow-band frequency-averaged vibrational responses of built-up structures. However, in low- to medium frequency ranges, the dynamic responses obtained by PFA represent broad-band frequency-averaged vibrational energy densities. For the prediction of vibrational response variance in Power Flow Finite Element Method (PFFEM), the variances of input power and joint element matrix describing structural coupling relationship are derived. Finally, for the validity of developed formulation, numerical examples for two co-planer plates are performed and the vibrational response variance of the structure are compared with the results of classical and PFFEM solutions.

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주파수 응답 데이터를 이용한 비비례 점성감쇠행렬 추정 (Nonproportional viscous damping matrix identification using frequency response functions)

  • 민천홍;김형우
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권4호
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    • pp.369-373
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    • 2016
  • 감쇠구조물의 해석을 위해서는 정확한 감쇠모델을 구성하는 것이 중요하지만, 감쇠특성을 모델링 하는 것은 매우 어려운 일이다. 부정확한 감쇠 모델링에서 기인하는 오차는 진동 소음 문제 및 구조물 안전 평가 등에 많은 어려움을 주고 있다. 본 연구에서는 주파수 응답함수를 이용한 비비례 점성감쇠행렬 추정기법을 제시하였다. 복소 주파수 응답함수는 구조물의 실험데이터로부터 계측되며, 정상상태 주파수 응답함수는 계측된 복소 주파수 응답함수로부터 추정된다. 제안된 기법을 통해 비비례 점성감쇠 행렬을 추정하였으며, 두 가지 수치 예제(집중질량 모델과 외팔보)를 통해 제시된 기법을 검토하였다. 결과적으로 두 가지 예제 모두에서 비비례 점성감쇠 행렬을 정확히 추정할 수 있었다.

고차모드 시간영역 유한차분법을 이용한 원통형 메타물질 Slab의 해석 (Analysis of the Cylindrical Metamaterial Slab Using the Higher Order-mode Finite Difference Time Domain Method)

  • 홍익표
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.38-44
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고차모드 시간영역 유한차분법(FDTD)을 이용하여 원통형 메타물질 Slab의 주파수 영역 특성을 정확하게 구하는 방법을 연구하였다. 메타물질의 해석방법에는 분산매질 FDTD방정식이 가장 광범위하게 사용되는데 주파수 분산특성을 갖는 유전율과 투자율 모델을 가정하기 때문에, 주파수 응답특성을 구하기 위해서는 주파수 영역에서 차분방정 식을 전개해야 한다. 본 논문에서는 고차모드 FDTD 방법을 유도하여 기존의 분산매질 FDTD 방법과 비교하여 유전체물질에서는 동일한 결과를 얻을 수 있지만 메타물질 해석에서는 오차가 발생을 한다는 것을 확인하였다. 원통형 메타물질 Slab을 해석하기 위해서 고차모드 FDTD 방법을 이용하면 계산오차를 줄일 수 있고 정확한 주파수 특성을 얻을 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법을 사용하면 메타물질을 이용한 다양한 회로구조에 대하여 정 확한 주파수 특성을 얻을 수 있다.