• 제목/요약/키워드: Linear coupling

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고차스펙트럼을 이용한 선체 종동요의 비선형적 거동에 관한 해석 (Higher Order Spectral Analysis of Non-linear Pitching Motion)

  • 강병호;;김태호;박준모;공길영
    • 한국항해항만학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • 선체의 비선형적 동요현상은 선박의 감항성 확보와 관련하여 최근 활발하게 연구가 이루어지는 분야들 중 하나이다. 본 연구에서는 고차 스펙트럼 해석방법들 중 하나인 바이스펙트럼 해석방법과 바이코히어런스 해석방법을 적용하여 선체의 비선형적인 동요 현상을 해석하였다. 본 연구를 통해 기존에 알려진 추파상황에서의 비선형적 선체 종동요 현상과 더불어 추사파 및 우현 횡파 상황에서도 선체 종동요의 비선형 위상 동조 현상이 일어나는 것을 확인하였다. 또한, 바이코히어런스 방법을 통해 주파수간 비선형적 간섭현상을 수치화 하여 주파수 대역별로 위상 동조 현상을 비교할 수 있었다. 이를 통해 선체 종동요의 파워스펙트럼상의 피크 주파수 이외의 주파수 대역에서 비선형적 위상결합이 더 강하게 일어난다는 사실을 확인하였다. 이에 더하여, 바이코히어런스 해석방법은 정규화 방법에 크게 영향을 받지 않는 다는 사실 또한 확인하였다.

시트에서 발생하는 동적 커플링 현상 실험 및 분석 (Experiment and analysis of dynamic coupling phenomenon in a seat)

  • 민경원;김덕만;박현규;박준홍
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1004-1006
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    • 2014
  • This study was conducted to improve the understanding of factors affecting an automobile seat cushion in dynamic conditions. When there are two dummies on the seat to measure each places respectively at once, the shape of the transfer function changes because the dummies affect each other as if they are linked with some kind of a spring when under excitation. A simple two-degree-of-freedom linear model is used to define a translational stiffness of dynamic coupling phenomenon. The cushion deflection model was created to find the relation between dynamic coupling and distance. Experimental set-up was made to compare with the two-degree-of-freedom linear model. The dynamic coupling factor could be utilized to improve the dynamic comfort of automobile seats.

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Mathematical Model of Two-Degree-of-Freedom Direct Drive Induction Motor Considering Coupling Effect

  • Si, Jikai;Xie, Lujia;Han, Junbo;Feng, Haichao;Cao, Wenping;Hu, Yihua
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권3호
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    • pp.1227-1234
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    • 2017
  • The two-degree-of-freedom direct drive induction motor, which is capable of linear, rotary and helical motion, has a wide application in special industry such as industrial robot arms. It is inevitable that the linear motion and rotary motion generate coupling effect on each other on account of the high integration. The analysis of this effect has great significance in the research of two-degree-of-freedom motors, which is also crucial to realize precision control of them. The coupling factor considering the coupling effect is proposed and addressed by 3D finite element method. Then the corrected mathematical model is presented by importing the coupling factor. The results from it are verified by 3D finite element model and prototype test, which validates the corrected mathematical model.

SC-CNN(State-Controlled Cellular Neural Network)에서 선형과 비선형 결합 계수에 의한 동기화 기법 (Synchronization Method of Coupling Coefficient of Linear and Nonlinear in SC-CNN(State-Controlled Cellular Neural Network))

  • 배영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.91-96
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    • 2012
  • 최근 보안 문제와 관련한 연구가 많은 관심을 받고 있으며 비밀 통신과 암호 통신에 적용하기 위한 방법 중 하나로 하이퍼카오스 시스템과 이에 대한 동기화에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 SC-CNN으로 구성되는 하이퍼카오스 시스템의 동기화를 이루기 위한 방법으로 선형과 비선형 결합계수에 의한 동기화 기법을 제안하였다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 송신부의 서브시스템과 수신부의 서브시스템 사이에 동기화가 이루어지고, 전체 시스템의 송신부와 수신부 사이에 동기화가 이루어졌음을 위상 공간과 시계열데이터의 차를 통하여 확인하고 검증하였다. 검증 결과 거의 완전한 동기화가 이루어졌음을 확인할 수 있다.

Dynamic response of a linear two d.o.f system visco-elastically coupled with a rigid block

  • Di Egidio, Angelo;Pagliaro, Stefano;Fabrizio, Cristiano;de Leo, Andrea M.
    • Coupled systems mechanics
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    • 제8권4호
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    • pp.351-375
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    • 2019
  • The present work investigates the use of a rigid rocking block as a tool to reduce vibrations in a frame structure. The study is based on a simplified model composed by a 2-DOF linear system, meant to represent a general M-DOF frame structure, coupled with a rocking rigid block through a linear visco-elastic device, which connects only the lower part of the 2-DOF system. The possibility to restrain the block directly to the ground, by means of a second visco-elastic device, is investigated as well. The dynamic response of the model under an harmonic base excitation is then analysed in order to evaluate the effectiveness of the coupling in reducing the displacements and the drift of the 2-DOF system. The nonlinear equations of motion of the coupled assemblage 2-DOF-block are obtained by a Lagrangian approach and then numerically integrated considering some reference mechanical and geometrical quantities as variable parameters. It follows an extensive parametric analysis, whose results are summarized through behaviour maps, which portray the ratio between the maximum displacements and drifts of the system, with and without the coupling with the rigid block, for several combinations of system's parameters. When the ratio of the displacements is less than unity, the coupling is considered effective. Results show that the presence of the rocking rigid block improves the dynamics of the system in large ranges of the characterizing parameters.

Piezoelectric 6-dimensional accelerometer cross coupling compensation algorithm based on two-stage calibration

  • Dengzhuo Zhang;Min Li;Tongbao Zhu;Lan Qin;Jingcheng Liu;Jun Liu
    • Smart Structures and Systems
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    • 제32권2호
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    • pp.101-109
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    • 2023
  • In order to improve the measurement accuracy of the 6-dimensional accelerometer, the cross coupling compensation method of the accelerometer needs to be studied. In this paper, the non-linear error caused by cross coupling of piezoelectric six-dimensional accelerometer is compensated online. The cross coupling filter is obtained by analyzing the cross coupling principle of a piezoelectric six-dimensional accelerometer. Linear and non-linear fitting methods are designed. A two-level calibration hybrid compensation algorithm is proposed. An experimental prototype of a piezoelectric six-dimensional accelerometer is fabricated. Calibration and test experiments of accelerometer were carried out. The measured results show that the average non-linearity of the proposed algorithm is 2.2628% lower than that of the least square method, the solution time is 0.019382 seconds, and the proposed algorithm can realize the real-time measurement in six dimensions while improving the measurement accuracy. The proposed algorithm combines real-time and high precision. The research results provide theoretical and technical support for the calibration method and online compensation technology of the 6-dimensional accelerometer.

Modeling and coupling characteristics for an airframe-propulsion-integrated hypersonic vehicle

  • Lv, Chengkun;Chang, Juntao;Dong, Yilei;Ma, Jicheng;Xu, Cheng
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제7권6호
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    • pp.553-570
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    • 2020
  • To address the problems caused by the strong coupling of an airbreathing hypersonic vehicle's airframe and propulsion to the integrated control system design, an integrated airframe-propulsion model is established, and the coupling characteristics between the aircraft and engine are analyzed. First, the airframe-propulsion integration model is established based on the typical nonlinear longitudinal dynamical model of an air-breathing hypersonic vehicle and the one-dimensional dual-mode scramjet model. Thrust, moment, angle of attack, altitude, and velocity are used as transfer variables between the aircraft model and the engine model. The one-dimensional scramjet model can accurately reflect the working state of the engine and provide data to support the coupling analysis. Second, owing to the static instability of the aircraft model, the linear quadratic regulator (LQR) controller of the aircraft is designed to ensure attitude stability and height tracking. Finally, the coupling relationship between the aircraft and the engine is revealed through simulation examples. The interaction between vehicle attitude and engine working condition is analyzed, and the influence of vehicle attitude on engine safety is considered. When the engine is in a critical working state, the attitude change of the aircraft will not affect the engine safety without considering coupling, whereas when coupling is considered, the attitude change of the aircraft may cause the engine unstart, which demonstrates the significance of considering coupling characteristics.

반경 방향으로 자화된 Tubular 타입 자기 커플링의 특성 해석 (Characteristics Analysis of Radially Magnetized Tubular type Magnetic Coupling)

  • 김창우;정경훈;최장영
    • 전기학회논문지
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    • 제64권11호
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    • pp.1551-1557
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    • 2015
  • Magnetic coupling is used where required high reliability. because magnetic coupling's durability is stronger than mechanical coupling's durability. This paper shows the characteristics of radially magnetized tubular type magnetic coupling by using Analytical method such as space harmonic method. Analytical method was used, to find force characteristics. First, on the basis of the magnetic vector potential and two-dimensional(2-D) polar-coordinate system, the magnetic field solutions of the radially magnetized permanent magnet are obtained. And we obtain the analytical solutions for the flux density produced by permanent magnet. Finally, we can calculate the force by using the Maxwell stress tensor. And then, Finite element method(FEM) is used to validate force characteristics.

휨강도와 전단강도의 확률분포를 고려한 연결보의 성능기반설계 (Performance Based Design of Coupling Beam Considering Probability Distribution of Flexural and Shear Strength)

  • 김윤곤;조석희
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.509-516
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    • 2013
  • 이 연구에서는 휨힌지를 유도하기 위해 휨강도와 전단강도의 확률분포를 고려한 연결보의 성능기반설계법을 제안하였다. 이 방법은 연결보의 항복 이후 거동과 시스템의 재분배를 반영하므로 현행 선형해석 기반의 연결보 설계에서 임의로 저감된 유효강성의 적합성을 검증할 수 있으며, 사용하중에서의 연결보의 실제 강성을 반영하여 횡변위를 평가하는데 적정하다. 또한 부재간 내력 재분배를 고려할 수 있어 병렬전단벽의 최적설계가 가능할 것으로 판단된다. 이 설계법의 적합성을 검증하기 위해 단순화된 30층 오피스 건물을 대상으로 비선형정적해석을 수행하고 성능점 및 각 스텝의 구조성능을 검토하였다. 또한 사용하중의 부재강성을 평가하고 극한하중의 부재 강성을 사용한 시스템의 거동과 비교하였다. 또한 연결보의 다양한 배근 및 보 춤에 따른 시스템의 거동특성을 비교, 분석하였다.

중첩된 처프 신호를 이용한 수중 이동체의 거리 추정 (Range estimation of underwater vehicles using superimposed chirp signals)

  • 라형인;이경원;윤창현;김기만
    • 한국음향학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.511-518
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    • 2023
  • 수중 이동체의 시험평가 과정에서 정확한 거리 추정은 중요한 요소 가운데 하나이다. 특히, 도달 시간 값을 이용하여 거리를 추정하는 경우 상관 특성 등으로 인해 처프 신호인 Linear Frequency Modulation(LFM)과 같은 신호의 적용성이 높다. 하지만 이동성이 있는 도플러 천이 환경에서는 거리-도플러 커플링 효과로 인하여 측정 오류가 발생할 수 있다. 이에 본 논문에서는 거리-도플러 커플링 효과를 보상하여 도달 시간 값의 측정 오류를 감소시키는 신호를 제시한다. 제안된 신호는 2종류의 LFM 신호를 중첩하여 구성하였으며, 거리-도플러 커플링 효과를 최소화할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안된 신호가 수중 이동체의 거리 추정에 있어서 거리-도플러 커플링 효과를 보상하여 도달 시간 값의 측정 오류를 줄이는 방법임을 확인하였다.