• 제목/요약/키워드: Mathematical Modeling

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호흡에 의한 내부 움직임의 영향이 있는 간에서의 실험적 선량 측정 (Dose perturbation measurements during the liver treatment with internal organ motion: Mathematical modeling and Experimental simulation)

  • 정진범;김연래;정원균;서태석
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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    • pp.115-118
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    • 2004
  • 우리의 연구는 호흡에 의해 움직임의 영향을 받는 장기 및 종양에 대해서 조사된 선량분포를 측정하는 것이다. 이 연구를 수행하기 위해, 사전연구로 이전에 발표된 논문을 토대로 호흡에 의해 장기 및 종양의 움직임 변위를 조사하였다. 그리고 조사된 데이터를 활용하여 호흡에 따른 움직임을 구동 시스템을 적용하여 구현하였다. 내부 움직임에 의한 선량분포의 변화를 측정하기 위해서 이 구동 팬톰 시스템을 사용하였다. 이 결과로부터 호흡에 환자의 조사되는 선량분포의 부정확 정도를 평가할 수 있었다.

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LM 볼가이드의 마찰력 정식화 (Formulation of Friction Forces in LM Ball Guides)

  • 오광제;김경호;박천홍;정성종
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권2호
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    • pp.199-206
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    • 2016
  • LM 볼가이드는 구름접촉을 갖는 이송시스템의 핵심요소로서 공작기계, 반도체 장비, 로봇 등 정밀기계에 널리 사용된다. 그러나 LM 볼가이드에서 발생하는 마찰력은 마찰열을 유발하여 위치 정도를 저하시키고 강성과 예압 변화를 야기한다. 이런 영향을 정확하게 분석하여 정밀 기계설계에 응용하기 위해서는 마찰력 모델의 정식화가 요구된다. 본 논문에서는 구름마찰, 점성마찰, 슬립마찰을 고려한 LM 볼가이드의 정확한 마찰력 모델을 유도한다. 그리고 다양한 조립, 부하 및 속도 조건에서 실험을 수행하여 마찰력 모델의 신뢰성을 검증하고, 마찰력 모델로부터 마찰 성분의 영향력을 분석한다.

ER 유체를 이용한 회전식 약실 축계의 비틀림 진동 제어 (Torsional Vibration Control of a Rotating Chamber Shaft System Using Electrorheological Fluid)

  • 임승철;김기갑;길성진;심정수;차기업
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권1호
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    • pp.17-24
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    • 2011
  • 간헐 회전식 약실 계가 화력 대 무장 공간의 비율 관점에서 볼 때 중구경 자동포에 크게 유익하다고 보고되었다. 그러나 약실계의 핵심 부품인 평행 인덱스가 인덱스 터릿에 설치되는 캠종동절의 상대적으로 낮은 횡 강성으로 인하여 비틀림 방향으로 유연해지는 경향이 있으며, 이는 결국 터릿과 약실 사이의 연결 축이 상당한 크기의 비틀림 잔류 진동에 노출되어 탄 장전과 발사 시에 심각한 비정렬 문제를 야기시킬 수 있다. 이러한 맥락에서 본 논문에서는 상기 진동을 억제하는 ER 유체 작동기와 그에 적합한 반능동 제어 알고리듬을 제안하게 되었으며, 전체 계의 수학적 모델링과 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 그 성능이 만족스러움을 입증하였다.

SVDD기법을 이용한 하이브리드 전기자동차 충-방전시스템의 고장검출 알고리듬 (Fault Detection Algorithm of Charge-discharge System of Hybrid Electric Vehicle Using SVDD)

  • 나상건;양인범;허훈
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제21권11호
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    • pp.997-1004
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    • 2011
  • A fault detection algorithm of a charge and discharge system to ensure the safe use of hybrid electric vehicle is proposed in this paper. This algorithm can be used as a complementary way to existing fault detection technique for a charge and discharge system. The proposed algorithm uses a SVDD technique, which additionally utilizes two methods for learning a large amount of data; one is to incrementally learn a large amount of data, the other one is to remove the data that does not affect the next learning using a new data reduction technique. Removal of data is selected by using lines connecting support vectors. In the proposed method, the data processing speed is drastically improved and the storage space used is remarkably reduced than the conventional methods using the SVDD technique only. A battery data and speed data of a commercial hybrid electrical vehicle are utilized in this study. A fault boundary is produced via SVDD techniques using the input and output in normal operation of the system without using mathematical modeling. A fault detection simulation is performed using both an artificial fault data and the obtained fault boundary via SVDD techniques. In the fault detection simulation, fault detection time via proposed algorithm is compared with that of the peak-peak method. Also the proposed algorithm is revealed to detect fault in the region where conventional peak-peak method is never able to do.

장애인 차량을 위한 탈착식 시트의 자동 위치감지시스템에 관한 연구 (A Study on Automatic Position Detection System for the Detachable Mobile Seat of a Vehicle for the Handicapped)

  • 윤재웅;이수철
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.25-33
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    • 2012
  • 본 논문에서는, 스스로 차량에 탑승하기 어려운 장애인을 대상으로 하는 장애인용 차량의 탈착식 시트에 관한 연구 내용을 다루었다. 탈착식 시트는 운전석의 시트가 휠체어 역할을 하는 시트를 의미하며, 본 연구는 이 시트가 차량에 자동으로 도킹하는 시스템에 관해 다루고 있다. 현재 출시되어 있는 탈착식 시트의 경우에는 주로 탑승자가 조이 스틱 등을 이용하여 수작업으로 도킹을 시도하고 있지만 이것은 불편한 장애인의 도킹을 매우 어렵게 하는 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 차량 앞에있는 휠체어와의 위치를 자동으로 감지하고 측정하는 방법에 대해 기술하였다. 차량의 문에 도착해 있는 휠체어의 위치를 자동으로 감지하기 위해 리프트에 두 개의 초음파센서를 부착하였다. 초음파센서는 휠체어 뒷면에 부착된 감지판의 위치와 그 거리를 측정하게 된다. 본 논문에서는 휠체어와 리프트의 자동 도킹을 위한 세부적인 절차와 방법을 제시하였고, 그 정밀도도 분석함으로써 실질적인 활용이 가능함을 입증하였다.

헬리콥터 시뮬레이션용 GUI S/W 개발 (GUI S/W Development for Helicopter Simulation)

  • 박상선;이상기;이환;주광혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권9호
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    • pp.88-93
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    • 2003
  • 본 논문은 헬리콥터용 시뮬레이션 프로그램 개발에 관한 연구이다. 일반적으로 헬리콥터 비행시뮬레이션에 사용되는 수학모델은 고 충실도를 가져야 한다. 그러므로 시뮬레이션을 실행할 때 보다 정교하 공력 모델이 필요하게 되며, 계산시간이 많이 걸린다. 어떠한 특수 목적을 수행하는 UAV 비행제어시스템에서는 제어기를 설계할 때 사용되는 선형모델을 비선형모델로부터 얻는 시간을 최소화 하는 것이 중요하다. 이와 같은 목적을 달성하기 위한 첫 번째 단계는 실제로 헬리콥터 동특성을 잘 나타내는 비선형 모델을 완성하는 일이다. 두 번째 단계는 비선형방정식으로부터 특정 비행조건에 맞는 트림값을 계산하는 것이다. 그리고 나서 수치적인 방법으로 안정미계수와 조종미계수를 계산하여 특정 비행 상태 조건에 부합하는 선형모델을 구한다. 이러한 과정을 편리하게 처리하는 프로그램을 MATLAB GUI를 사용해서 개발하였다. 이 논문에서 제안된 방법은 기존의 실물크기 모델헬리콥터 시뮬레이션 방법에 비해 간략화된 것이다. 따라서 선형모델을 얻기까지의 연산시간이 짧아서 무인헬리콥터의 비행제어시스템을 설계하는데 유용할 것이다.

공개키 기반 구조에서의 효율적인 인증서 상태 검증 방법의 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation of the Efficient Certificate Status Validation System on Public Key Infrastructure)

  • 서희석;김태경;김희완
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제5권7호
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    • pp.721-728
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    • 2004
  • 공개키 기반 구조 (PKI; Public Key Infrastructure)에 필수적인 요소인 인증서의 상태 검증에 있어서 인증서 상태 검증 서버인 OCSP (Online Certificate Status Protocol) 서버는 실시간 상태 검증을 제공한다. 그러나 서버와 클라이언트의 메시지 인증을 위해 전자 서명을 수행해야 하며, 이때 사용되는 공개 암호 연산 과정의 복잡성은 동시에 많은 클라이언트의 요청이 발생할 경우에 응답 시간을 크게 지연시킨다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 인증서 상태 검증 서버의 시뮬레이션 모델을 DEVS (Disvrete EVent system Specification) 방법론을 이용하여 설계하였다. 이 모델은 인증서의 상태 검증을 요청하는 영역에 위치하여 해쉬함수를 적용한 인증을 수행하도록 구성되었으며, 시뮬레이션 결과는 제시한 방법이 인증서 상태 검증 속도를 증대시켜 결과적으로 사용자의 응답 시간이 감소되는 것을 보여준다.

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압반사 제어모델을 이용한 심혈관 시스템의 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation of the Cardiovascular System Using Baroreflex Control Model)

  • 최병철;엄상희;남기곤;손경식;이영우;전계록
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1997년도 춘계학술대회
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    • pp.165-170
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    • 1997
  • In this paper, we consider the aortic sinus baroreceptor, which is the most representative baroreceptors sensing the variance of pressure in the cardiovascular system(CVS), and propose heart activity control model to observe the effect of delay time in heart period and stroke volume under the regulation of baroreflex in arotic sinus. The proposed heart activity baroreflex regulation model contains CVS electric circuit sub-model, baroreflex regulation sub-model and time delay sub-model. In these models, applied electric circuit sub-model is researched by B.C.Choi and the baroreflex regulation sub-model transforms the input, the arotic pressure of CVS electric circuit sub-model, to outputs, heart period and stroke volume by mathematical nonlinear feedback. We constituted the time delay sub-model to observe sensitivity of heart activity baroreflex regulation model by using the variable value to represent the control signal transmission time from the output of baroreflex regulation model to efferent nerve through central nervous system. The simulation object of this model is to observe variability of the CVS by variable value in time delay sub-model. As simulation results, we observe three patterns of CVS variability by the time delay. First, if the time delay is over 2.5 sec, arotic pressure, stroke volume and heart rate is observed nonperiodically and irregularly. Second, if the time delay is from between 0.1 sec and 0.25 sec, the regular oscillation is observed. Finally, if time delay is under 0.1 sec, then heart rate and arotic pressure-heart rate trajectory is maintained in stable state.

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퍼지제어기를 이용한 로보트 액츄에이터용 초음파 모터의 온도 보상에 관한 연구 (The Study on the Temperature Compensation of Ultrasonic Motor for Robot Actuator Using Fuzzy Controller)

  • 차인수;유권종;백형래;김영동
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.165-172
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    • 1998
  • USM의 전기 기계적인 변환은 USM의 고정자에 정렬된 PZT트랜듀서를 구동하기 위한 2-상 고주파 전력 변환부와 고정자와 회전자 사이에 마찰력을 변환하는 기계적인 트러로써 나눠지며 이러한 구조특성 때문에 온도에 의한 비선형 특성이 내포하게 된다. 초음파 모터의 외함의 온도가 +2$0^{\circ}C$~3$0^{\circ}C$에서는 정상적인 특성을 나타내지만 장시간의 운전에 의한 모터의 마찰열에 의해 온도증가는 구동주파수, 구동전류, 속도의 감소를 가져온다. 현재 사용되고 있는 초음파 모터는 온도에 대한 보상이 이뤄지지 않고 있다. 본 논문에서는 퍼지제어 기법을 통해 초음파 모터의 운전중 외함의 온도증가에 따른 속도 보상용 시스템을 제안한다.

식물병(植物病) 진전(進展)의 한 유연적(柔軟的)인 통계적(統計的) 생장(生長) 모델 (A Flexible Statistical Growth Model for Describing Plant Disease Progress)

  • 김충회
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.31-36
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    • 1987
  • 식물병(植物病) 진전곡선(進展曲線)을 간편하고 융통성있게 기술하는 절편(切片) 1차(次) 회귀(回歸)모델이 본(本) 연구(硏究)에서 제안(提案)되었다. 이 모델은 병진전상황(病進展狀況)을 그 진전형태(進展形態)에 따라 소수(少數)의 1차(次) 회귀식(回歸式)으로 나누고 지표변수(指標變數)를 사용(使用)하여 다시 한개로 묶어 작성(作成)된다. 포장시험(圃場試驗)에서 얻은 12개(個)의 실제병진전상황(實際病進展狀況)에 대(對)한 절편(切片) 1차(次) 회귀(回歸)모델의 통계적(統計的) 적합도(適合度)는 기존(旣存)의 두모델(Logistic모델과 Gompertz모델)에 비(比)하여 증진(增進)되었으며 이 모델이 가진 단순성(單純性), 융통성 및 모수예측(母數豫測)의 용이성(容易性)이 논의(論議)되였다. 그 결과(結果), 절편(切片) 1차(次) 회귀(回歸)모델은 식물병(植物病) 진전(進展)을 기술(記述)하는 한 통계적(統計的) 모델로써 유용(有用)하게 사용(使用)될 수 있으리라 생각된다.

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