• 제목/요약/키워드: Linear time periodic system

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2족 보행로봇의 안정된 걸음걸이를 위한 지능제어 알고리즘의 실시간 실현에 관한 연구 (A study on The Real-Time Implementation of Intelligent Control Algorithm for Biped Robot Stable Locomotion)

  • 노연 후 콩;이우송
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.224-230
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    • 2015
  • In this paper, it is presented a learning controller for repetitive walking control of biped walking robot. We propose the iterative learning control algorithm which can learn periodic nonlinear load change ocuured due to the walking period through the intelligent control, not calculating the complex dynamics of walking robot. The learning control scheme consists of a feedforward learning rule and linear feedback control input for stabilization of learning system. The feasibility of intelligent control to biped robotic motion is shown via dynamic simulation with 25-DOF biped walking robot.

종동력을 받는 진동계의 케이오틱 거동 연구 (Chaotic response of a double pendulum subjected to follower force)

  • 이재영;장안배
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1996년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관, 8 Nov. 1996
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    • pp.295-300
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    • 1996
  • In this study, the dynamic instabilities of a nonlinear elastic system subjected to follower force are investigated. The two-degree-of-freedom double pendulum model with nonlinear geometry, cubic spring, and linear viscous damping is used for the study. The constant and periodic follower forces are considered. The chaotic nature of the system is identified using the standard methods, such as time histories, phase portraits, and Poincare maps, etc.. The responses are chaotic and unpredictable due to the sensitivity to initial conditions. The sensitivities to parameters, such as geometric initial imperfections, magnitude of follower force, and viscous damping, etc. is analysed. The strange attractors in Poincare map have the self-similar fractal geometry. Dynamic buckling loads are computed for various parameters, where the loads are changed drastically for the small change of parameters.

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유체기계 덕트 내 시변 음원의 음향 특성에 관한 연구 (An Analysis of the Acoustical Source Characteristics in the Time-varying Fluid Machines)

  • 장승호;이준신;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.104-112
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    • 2003
  • 유체기계 덕트 내 음원은 흔히 선형 시불변 모델을 이용하여 음원 임피던스와 강도로 특성화되어진다. 그러나 내연기관 및 압축기 음원에 대한 여러 측정에서 물리적으로 타당하지 않은 부의 저항이 보고된 바 있다. 본 논문에서는 유체기계의 시변성이 음원특성에 미치는 영향에 대하여 해석적으로 연구하였다. 이를 위하여 왕복동 피스톤 및 배기계로 구성된 간단한 유체기계를 전형적인 주기적으로 시변하는 계로서 다루었으며 등가음향 회로를 해석하였다. 해석 해를 이용한 모사측정에서는 실제 음원의 시변성이 부의 저항에 대한 주요한 원인임을 볼 수 있다. 비교적 작은 시변항의 크기를 가지는 경우에 피스톤이 정적 계의 고유진동수의 두 배 또는 그 정수로 나뉜 주파수로 작동한다면 음원이 큰 음향 파워를 방사하게 됨을 알 수 있다.

물 사용량 예측을 위한 선형 모형과 딥러닝 알고리즘의 비교 분석 (Comparative analysis of linear model and deep learning algorithm for water usage prediction)

  • 김종성;김동현;왕원준;이하늘;이명진;김형수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권spc1호
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    • pp.1083-1093
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    • 2021
  • 물 사용량 예측은 최적의 용수 공급 운영 방안을 수립하고 전력 소비량 절감을 위하여 꼭 필요한 과정이라고 할 수 있다. 그러나 수용가 단위의 물 사용량은 용도, 사용자의 패턴, 날씨 등의 다양한 요인으로 인해 변화하는 비선형적 특성을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 비선형적인 수용가 단위의 물 사용량을 예측하기 위하여 다양한 기법들을 연계한 KWD 프레임워크를 제안하고자 하였다. 즉, 먼저 개별 수용가 마다 용도에 따른 유사한 패턴을 파악하기 위해 K-means (K) 군집분석을 수행하였고, 잡음성분을 제거함으로써 핵심적인 주기패턴을 파악하기 위해 Wavelet (W) 방법을 적용하였다. 또한 비선형적 특성을 학습시키기 위해 Deep learning (D) 알고리즘을 적용하였다. 그리고 기존의 선형 시계열 모형인 ARMA 모형과 비교하여 KWD 프레임워크의 성능을 분석하였다. 그 결과 제안된 모형의 상관성은 92%, ARMA 모형은 약 39%로 KWD 프레임워크가 2배 이상의 성능을 가지는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서 제안한 방법을 활용할 경우 정확한 물 사용량 예측이 가능해질 것이며, 상황에 따른 최적의 공급 방안을 수립할 수 있을 것이다.

횡동요에 기인하는 전복에 대한 1-자유도계 모형의 이론해석 (Theoretical Analysis at One Degree-at-Freedom Model for Rolling at Ships with Focus on Capsize)

  • 이승준
    • 대한조선학회논문집
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    • 제43권1호
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    • pp.22-31
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    • 2006
  • Recent studies have shown that the short time solution of the equation of motion for the rolling of ships is important in deciding the possibility of capsize of ships due to the excessive heel. Since most of known solutions for nonlinear equations of motion are long time or steady periodic solutions, here a simple way is described to get the short time solutions of the Duffing equation, which was chosen for deriving a criterion for the capsize of the ship. With the small external rolling moment, we first assume the state of the small damping and near resonance. Then, for cases when the frequency of the external moment is higher than the resonant one, an inequality was derived as a criterion for the capsize. This gives the range of the initial condition and the magnitude of the external moment which should be avoided for a ship to be safe from capsize. Furthermore, from the linearized equation, it is also shown that a simple and self-explanatory solution can be obtained consistent with that for the case of no damping, which yields the well-known linear growth with time.

직사각형 평판의 비선형 진동 (Non-linear Vibration of Rectangular Plates)

  • Chang, Seo-Il;Lee, Jang-Moo
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
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    • pp.35-39
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    • 1994
  • One of the important characteristics of the response of nonlinear systems is the existence of subharmonic resonances. When some conditions in parameter space are satisfied. It is possible even in the presence of damping for a periodically excited nonlinear system to possess a response which is the combination of a contribution at the excitation frequency and a component at the system natural frequency. The system natural frequency being a submultiple of the excitation frequency implies that the resulting response is a subharmonic oscillation. In general, there also co-exists, for the system, a response at the excitation frequency, and initial conditions determine which of the steady-state responses is achieved in an experiment or a numerical simulation. In single-degree-of-freedom systems with harmonic excitation, depending on the type of the nonlinearity, e.g., cubic or quadratic the frequency of subharmonic response is respectively, one-third or one-half of that of the excitation frequency. Although subharmonic resonance is one of the principal characteristics of a nonlinear system the subharmonic responses of structures in the presence of internal resonances have been studied very rarely. In this work, we consider subharmonic responses in the two-mode approximation of the plate equations. It is assumed that the two modes are in one-to-one internal resonance. Constant and periodic steady-state solutions of the averaged equations are studied. Finally, the results of direct time integration of the original equations of motion are presented and compared with those obtained from the averaged equations.

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Poloxamer 407 Hydrogels for Intravesical Instillation to Mouse Bladder: Gel-Forming Capacity and Retention Performance

  • Kim, Sang Hyun;Kim, Sung Rae;Yoon, Ho Yub;Chang, In Ho;Whang, Young Mi;Cho, Min Ji;Kim, Myeong Joo;Kim, Soo Yeon;Lee, Sang Jin;Choi, Young Wook
    • 대한비뇨기종양학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.178-186
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    • 2017
  • Purpose: Poloxamer 407 (P407) thermo-sensitive hydrogel formulations were developed to enhance the retention time in the urinary bladder after intravesical instillation. Materials and Methods: P407 hydrogels (P407Gels) containing 0.2 w/w% fluorescein isothiocyanate dextran (FD, MW 4 kDa) as a fluorescent probe were prepared by the cold method with different concentrations of the polymer (20, 25, and 30 w/w%). The gel-forming capacities were characterized in terms of gelation temperature (G-Temp), gelation time (G-Time), and gel duration (G-Dur). Homogenous dispersion of the probe throughout the hydrogel was observed by using fluorescence microscopy. The in vitro bladder simulation model was established to evaluate the retention and drug release properties. P407Gels in the solution state were administered to nude mice via urinary instillation, and the in vivo retention behavior of P407Gels was visualized by using an in vivo imaging system (IVIS). Results: P407Gels showed a thermo-reversible phase transition at $4^{\circ}C$ (refrigerated; sol) and $37^{\circ}C$ (body temperature; gel). The G-Temp, G-Time, and G-Dur of FD-free P407Gels were approximately $10^{\circ}C-20^{\circ}C$, 12-30 seconds, and 12-35 hours, respectively, and were not altered by the addition of FD. Fluorescence imaging showed that FD was spread homogenously in the gelled P407 solution. In a bladder simulation model, even after repeated periodic filling-emptying cycles, the hydrogel formulation displayed excellent retention with continuous release of the probe over 8 hours. The FD release from P407Gels and the erosion of the gel, both of which followed zero-order kinetics, had a linear relationship ($r^2=0.988$). IVIS demonstrated that the intravesical retention time of P407Gels was over 4 hours, which was longer than that of the FD solution (<1 hour), even though periodic urination occurred in the mice. Conclusions: FD release from P407Gels was erosion-controlled. P407Gels represent a promising system to enhance intravesical retention with extended drug delivery.

블레이드의 주기적 피치운동을 고려한 풍력 터빈의 동적 안정성 해석 (Dynamic Stability Analysis of Wind Turbines Considering Periodic Blade Pitch Actions)

  • 김경택;이종원
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.186-186
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    • 2010
  • 개별 블레이드 피치 제어(individual blade pitch control)는 각각의 로터 블레이드의 피치각을 독립적으로 조정함으로써 블레이드에 작용하는 공력을 변화시키는 원리로 풍력 터빈 구조물에 발생하는 동적 피로하중을 저감시키기 위한 제어기법이다. 그러나 개별 피치 제어에 의해 발생하는 각 블레이드의 독립적인 피치 운동은 풍력 터빈 회전자에 비대칭성을 야기하고 구조물의 동적 불안정 현상을 발생시킬 수 있기 때문에 이에 대한 정확한 동적 해석이 선행되어야 한다. 하지만 블레이드의 피치 운동이 반영된 풍력 터빈은 시변계로 간주되어 기존의 시불변계 해석기법을 직접 적용할 수 없기 때문에 동적 해석에 어려움이 있다. 이 논문에서는 각각의 블레이드 피치운동을 주기함수로 근사화 함으로써 풍력 터빈을 주기 시변계로 모형화한다. 그리고 효율적으로 주기 시변계의 근사해를 구하기 위한 변조 좌표 변환(modulated coordinate transformation)기법을 적용하여 블레이드의 피치운동이 반영된 풍력 터빈의 동적 안정성 해석을 수행하였다. 그리고 현재 풍력 터빈의 동적 해석에 활용되는 대표적인 해석 기법인 다중 블레이드 좌표변환(multi-blade coordinate transformation)기법을 이용한 해석보다 정확한 결과를 얻을 수 있음을 보였다.

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SW Lyncis-Advances and Questions

  • Kim, Chun-Hwey;Kim, Ho-Il;Yoon, Tae-Seog;Han, Won-Yong;Lee, Jae-Woo;Lee, Chung-Uk;Kim, Jin-Hyung;Koch, Robert H.
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제27권4호
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    • pp.263-278
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    • 2010
  • Many filtered CCD measures form the basis of six new light curves of the eclipsing system SW Lyn. From these measures and additional observations for eclipse timing, 47 new times of minimum light over the time-interval of about 13 years have been calculated. The complex period variability can be sorted into a linear period improvement with 5.8-year and 33.9-year periodic terms. The shorter cyclic term of these is ascribed to a cool companion of the eclipsing pair but the longer one has no testable interpretation at present. The new light curves are synthesized by the 2003 version of the Wilson-Devinney differential corrections computer code. The results incorporate a source of "third light" which comes from the cool companion star that had been identified by the cycling of the period of the eclipsing pair and also had previously been identified spectroscopically. There is a measure of satisfaction with current understanding of the SW Lyn eclipsing system because of consistent syntheses of all historical light curves. This agreeable convergence, however, comes partly at the expense of an unanticipated temperature of the hot star and of a photospheric spot that has no obvious basis in the detached character modeled for the binary. We offer predictions of changes in the stellar parameters if the modeled detached-configuration should be wrong. The SW Lyn stellar system is still difficult to understand.

이동하는 위성의 자세제어를 위한 모델링 및 제어기 설계 (Modeling and Controller Design for Attitude Control of a Moving Satellite)

  • 이우승;박종국
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권1호
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    • pp.19-29
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    • 2000
  • 기존의 위성제어용 시뮬레이션 툴은 위성 모델을 강체로 보고, 비례-미분(Proportional-Differential)제어기를 사용하기 때문에, 이동하는 위성의 경우 오차한계범위를 벗어나 통신이 두절되는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 본 논문은 신속한 자세회복 및 안정된 진보적인 제어기의 설계를 위하여 이동하는 정지궤도 및 저궤도 위성에 대하여 위성을 강체 및 유연체 구조로 모델링하고, 통신두절시 신속한 자세 회복을 위한 최소시간 제어기 설계와 위성의 위치 제어시 발생하는 통신중단을 최소화 하기 위하여 기존의 PD제어기보다 정확하고 안정된 선형조절기를 상태공간 벡터를 사용하여 설계하였다. 시뮬레이션은 먼저 강체 모델과 유연체 모델을 비교하기 위하여, 이동하는 정지궤도 및 저궤도 위성에 대하여 PD제어기를 사용하여 시험되었으며, 자세이동시의 제어기의 응답특성을 분석하기 위하여, 지상의 명령에 의한 위성의 피치각을 변경하는 경우, 주기적으로 수행되는 남북 궤도 유지에 대하여 수행하였다. 그 결과, 강체모델에 대비하여 유연성 모델이 실제 상황에 근접한 결과를 가져다 주었으며, 최소시간제어기는 PD제어기 대비 약 7배 이상 빠르게 신속한 자세 회복을 가져다 주었으며, 선형조절기는 외란에 대한 적응 및 안정도, 응답속도 측면에서 장점을 나타내었다. 향후 이 위성 모델 및 제어기를 사용하여 실제 운용시 예상되는 제어기의 결과를 확인할 수 있으며, 더 나아가 새로운 제어기의 개발 및 교육 등에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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