본 논문에서는 특성행렬을 사용하여 비선형 집적거울 etalon의 입출력 특성을 해석하는 방법을 제시한다. 빛의 세기에 따른 매질의 굴절률 및 흡수율의 변화 특성을 알면, 관계식과 특성행렬식을 결합하여 집적거울 etalon의 비선형 특성을 해석할 수 있다. 이 방법은 파장에 따른 각 거울의 반사율(크기와 위상)을 일일이 구하지 않고, etalon의 구조가 주어지면 바로 임의의 파장에서의 etalon의 입출력 특성을 해석할 수 있다. 또한, 특성행렬식을 이용하여 비선형 집적거울 etalon에서의 쌍안정성을 보였다.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제3권2호
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pp.143-151
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2005
This paper considers a robust decentralized $H_\infty$ control problem for uncertain large-scale interconnected systems. The uncertainties are assumed to be time-invariant, norm-bounded, and exist in subsystems. A design method based on the bounded real lemma is developed for a dynamic output feedback controller, which is reduced to a feasibility problem for a nonlinear matrix inequality (NMI). It is proposed to solve the NMI iteratively by the idea of homotopy, where some of the variables are fixed alternately on each iteration to reduce the NMI to a linear matrix inequality (LMI). A decentralized controller for the nominal system is computed first by imposing structural constraints on the coefficient matrices gradually. Then, the decentralized controller is modified again gradually to cope with the uncertainties. A given example shows the efficiency of this method.
The free vibration analysis of stiffened laminated composite plates has been performed using the layered (zigzag) finite element method based on the first order shear deformation theory. The layers of the laminated plate is modeled using nine-node isoparametric degenerated flat shell element. The stiffeners are modeled as three-node isoparametric beam elements based on Timoshenko beam theory. Bilinear in-plane displacement constraints are used to maintain the inter-layer continuity. A special lumping technique is used in deriving the lumped mass matrices. The natural frequencies are extracted using the subspace iteration method. Numerical results are presented for unstiffened laminated plates, stiffened isotropic plates, stiffened symmetric angle-ply laminates, stiffened skew-symmetric angle-ply laminates and stiffened skew-symmetric cross-ply laminates. The effects of fiber orientations (ply angles), number of layers, stiffener depths and degrees of orthotropy are examined.
This paper describes the finite element procedure including the magnetic hysteresis phenomena. The magnetization-dependent Preisach model is employed to simulate the magnetic hysteresis and applied to each elements. Magnetization is calculated by the Fibonacci search method for the applied field in the implementation of the magnetization-dependent model. This can calculate the magnetization very accurately with small iteration numbers. The magnetic field intensity and the magnetization corresponding to the magnetic flux density obtained by the finite element analysis(FEA) are computed at the same time under the condition that these balues must satisfy the constitutive equation. In order to reduce the total calculation cost, pseudo-permeability is used for the input for the FEA. It is found that the presented method is very useful in combining the hysteresis model with the finite element method.
Topology optimization is applied to determine the layout of a structure whose eigenfrequency coincides with a specified frequency. The topology optimization problem is formulated to minimize the difference between the structural frequency and a given frequency using the homogenization method and the modified optimality criteria method. It turns out that the value of a weighting factor in the updating scheme plays an important role to achieve both a suitable speed and a stable convergence of an algorithm. Unlike a constant weighting factor in previous works, it is suggested that a weight factor is varied during the iteration to control the amount of the frequency change. To substantiate the proposed approach two-dimensional structural design problems are presented and the resulted topology layouts for the specified eigenfrequency are compared to layouts for maximizing the corresponding eigenfrequency.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제13권4호
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pp.267-280
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2009
In this paper we investigate a simple two-level additive Schwarz preconditioner for the P1 symmetric interior penalty Galerkin method of the Poisson equation on rectangular meshes. The construction is based on the decomposition of the global space of piecewise linear polynomials into the sum of local subspaces, each of which corresponds to an element of the underlying mesh, and the global coarse subspace consisting of piecewise constants. This preconditioner is a direct combination of the block Jacobi iteration and the cell-centered finite difference method, and thus very easy to implement. Explicit upper and lower bounds for the maximum and minimum eigenvalues of the preconditioned matrix system are derived and confirmed by some numerical experiments.
This paper presents the development of real-time estimation and control details for a computer vision-based robot control method. This is accomplished using a sequential estimation scheme that permits placement of these points in each of the two-dimensional image planes of monitoring cameras. Estimation model is developed based on a model that generalizes know 4-axis Scorbot manipulator kinematics to accommodate unknown relative camera position and orientation, etc. This model uses six uncertainty-of-view parameters estimated by the iteration method. The method is tested experimentally in two ways : First the validity of estimation model is tested by using the self-built test model. Second, the practicality of the presented control method is verified in performing 4-axis manipulator's assembly task. These results show that control scheme used is precise and robust. This feature can open the door to a range of application of multi-axis robot such as deburring and welding.
An efficient Newton-GMRES algorithm is presented for computing two-dimensional steady compressible viscous flows on unstructured hybrid meshes. The scheme is designed on cell-centered finite volume method which accepts general polygonal meshes. Steady-state solution is obtained with pseudo-transient continuation strategy. The preconditioned, restarted general minimum residual(GMRES) method is employed in matrix-free form to solve the linear system arising at each Newton iteration. The incomplete LU fartorization is employed for the preconditioning of linear system. The Spalart-Allmars one equation turbulence model is fully coupled with the flow equations to simulate turbulence effect. The accuracy, efficiency and robustness of the presently developed method are demonstrated on various test problems including laminar and turbulent flows over flat plate and airfoils.
This paper describes the new eigenvalue algorithm exploiting the Implicit Restarted Arnoldi Method (IRAM) and its application to power systems. IRAM is a technique for combining the implicitly shifted mechanism with a k-step Arnoldi factorization to obtain a truncated form of the implicitly shifted QR iteration. The numerical difficulties and storage problems normally associated with the Arnoldi process are avoided. Two power systems, one of which has 36 state variables and the other 150 state variables, have been tested using the ARPACK program, which uses IRAM, and the eigenvalue results are compared with the results obtained from the conventional QR method.
This paper presents the development of estimation model and control method based on the new computer vision. This proposed control method is accomplished using a sequential estimation scheme that permits placement of the rigid body in each of the two-dimensional image planes of monitoring cameras. Estimation model with six parameters is developed based on a model that generalizes known 4-axis scara robot kinematics to accommodate unknown relative camera position and orientation, etc. Based on the estimated parameters,depending on each camers the joint angle of robot is estimated by the iteration method. The method is tested experimentally in two ways, the estimation model test and a three-dimensional rigid body placement task. Three results show that control scheme used is precise and robust. This feature can open the door to a range of application of multi-axis robot such as assembly and welding.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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