The conventional closed-loop guidance commands are generated from a simplified point mass model for real time operations. In real situations, the generated guidance commands are applied to the original rigid body. This can cause attitude instability of the vehicle. In this paper, in order to solve the attitude instability problem in the guidance system sense, the influence of the guidance commands on a launch vehicle attitude is derived quantitatively. The checking method of the attitude stability conditions that uses Liapunov theorem is proposed, and the attitude stabilizing method is also proposed. The attitude stability is accomplished by subtracting the influence of the guidance commands that destabilize the vehicle attitude. The closed-loop guidance commands generated from the simplified point mass model may destabilize the vehicle attitude, which is verified through simulations. In this case, the vehicle attitude can be always stabilized with the proposed attitude stabilizing method without additive fuel consumption.
A skier's motion was analyzed by a simple model consist of point mass m and a single rod connected to a single ski plate. We studied the conditions for the stable ski turn as functions of the linear velocity and the radius of the turn. The solutions for the stable ski turn in our model do not require any extra skier's movement to complete a stable circular turn. The solution may then give the skier the most comfortable skiing method without any active movement to control the ski. The generalized force supporting the point mass from the ski plate was calculated. We obtained the force from the ground (rebound force) without any geometrical structure of the ski plate. Adding an active movement to the direction of the ski plate, the conditions for the stable ski turn were also analyzed. Our result gives some insight for the skier who wants to develop technique.
In a trawl-net simulation, it is very important to process the physical phenomenons resulting from real collisions between a net and fishes. However, because it is very difficult to reconstruct the surface with mass points, many researchers have generally detect the collision using an approximation model employing a sphere, a cube or a cylinder. These approaches occur often result in inaccurate movements of a fish due to the difference between a real-net and a designed-net. So, many systems have manually adjusted a net surface based on actual measurements of mass points. These methods are very inefficient because it needs much times in an adjustment and also causes more incorrect inputs according to a rapid increment in the number of points. Therefore, in this paper, we propose a reconstruction method that it semi-automatically reconstructed trawl-net surfaces using the equation of motion at each mass point in a mass-spring model. To get an easy start in a beginning step of the spread, it enables users to get interactive adjustment on each mass point. We had designed a trawl-net model using geometrical structures of trawl-net and then automatically reconstructed the trawl-net surface using scale-space meshing techniques. Last, we improve the accuracy of reconstructed result by correction user interaction.
We present the results of the spectral and temporal analysis of eight X-ray point sources in five nearby (distance < 20 Mpc) galaxies observed with Chandra. For spectral analysis, an absorbed powerlaw and an absorbed diskblackbody were used as empirical models. Six sources were found to be equally fitted by both the models while two sources were better fitted by the powerlaw model. Based on model parameters, we estimate the X-ray luminosity of these sources in the energy range 0.3 - 10.0 keV, to be of the order of ${\sim}10^{39}ergs\;s^{-1}$ except for one source (X-8) with $L_X>10^{40}ergs\;s^{-1}$. Five of these maybe classified as Ultraluminous X-ray sources (ULXs) with powerlaw photon index within the range, ${\Gamma}{\sim}1.63-2.63$ while the inner disk temperature, kT ~ 0.68 - 1.93 keV, when fitted with the disk blackbody model. The black hole masses harboured by the X-ray point sources were estimated using the disk blackbody model to be in the stellar mass range, however, the black hole mass of one source (X-6) lies within the range $68.37M_{\odot}{\leq}M_{BH}{\leq}176.32M_{\odot}$, which at the upper limit comes under the Intermediate mass black hole range. But if the emission is considered to be beamed by a factor ~ 5, the black hole mass reduces to ${\sim}75M_{\odot}$. The timing analysis of these sources does not show the presence of any short term variations in the kiloseconds timescales.
A virtual work form of flexible multibody dynamic formulation with rotary inertia has been derived. For the analysis of large flexible multibody systems, deformation modal coordinates have been employed to represent coupled motion between gross and vibrational motion. For the efficient evaluation of the entries in the mass matrix, a flexible body has been treated as a collection of mass points. The rotary inertia was generated from the consistent mass matrix in a finite element model. Deformation mode shapes were obtained from finite element analysis. Bending and twisting vibration analyses of a cantilever have been carried out to see rotary inertia effects. A space flexible robot simulation has been also carried out to show effectiveness of the proposed formulation. This formulation is effective to the model that consists of beam, plate, or shell element that contains rotational degree of freedom at the nodal point. It is also effective to the flexible body model to which a large lumped rotary inertia is attached.
Design optimization of a transonic compressor rotor (NASA rotor 37) using response surface method and three-dimensional Navier-Stokes analysis has been carried out in this work. Baldwin-Lomax turbulence model was used in the flow analysis. Two design variables were selected to optimize the stacking line of the blade, and mass flow was used as a design variable, as well, to obtain new design point at peak efficiency. Data points for response evaluations were selected by D-optimal design, and linear programming method was used for the optimization on the response surface. As a main result of the optimization, adiabatic efficiency was successfully improved, and new design mass flow that is appropriate to an improved blade was obtained. Also, it is found that the design process provides reliable design of a turbomachinery blade with reasonable computing time.
Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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v.38
no.2
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pp.172-178
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2002
This study presents a dynamic simulation of a purse seine net behavior Mathematical model suitable for purse seining, which is based on data from a series of previous simulations, various field experiments, is modelized as a set of mass-spring system. In this model, a number of meshes are approximated as one mass point, each of which connected to its neighbors by massless springs, the equations of motion are derived from considering internal force from the springs and external forces such as resistance and gravitation. This simulation shows the quantitative state on every mass point of the net and purse line during the shooting and pursing phases. So it is possible that performance of a purse seine net be analyzed using various and evolving parameters such as the shooting speed, the hauling speed, the size or type of the sinker, float and twine, also the hanging ratio etc.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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v.17
no.10
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pp.1006-1013
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2011
In this paper, we propose an optimal posture control law for an unmanned bicycle by deriving linear bicycle model from fully nonlinear differential equations. We calculate each equilibrium point of a bicycle under any given turning radius and angular speed of rear wheel. There is only one equilibrium point when a bicycle goes straight, while there are a lot of equilibrium points in case of turning. We present an optimal equilibrium point which makes the leaning input minimum when a bicycle is turning. As human riders give rolling torque by moving center of gravity of a body, many previous studies use a movable mass to move center of gravity like humans do. Instead we propose a propeller as a new leaning input which generates rolling torque. The propeller thrust input makes bicycle model simpler and removes input magnitude constraint unlike a movable mass. The proposed controller can hold optimal equilibrium points using both steering input and leaning input. The simulation results on linear control for circular motion are demonstrated to show the validity of the proposed approach.
Journal of Korean Association for Spatial Structures
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v.20
no.4
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pp.83-91
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2020
In this study, a tuned mass damper(TMD) was installed to control the displacement response to earthquakes by generalizing to six analysis models according to the shape of the upper structure based on the case of various large spatial structures around the world. The six analysis models are ribbed type, latticed type, elliptical type, gable type, barrel type, and stadium type composed of 3D arch trusses. In this paper, ribbed type, latticed type and elliptical type were analyzed. The mass of each TMD was set to 1% of the total structural mass. Result of analyzing the optimal number and position of the analysis model, the displacement response control was the most excellent in the model with 6 and 8 TMDs, and the displacement response decreased in most cases. The displacement response control was better with installing the TMD at the edge point than focusing the TMD at the center of the analysis model. However, when 10 or more TMDs are installed or concentrated in the center, large loads intensively act on the structure, resulting in increased displacement. Therefore, although it is slightly different depending on the shape, it is judged that the displacement response control is the best to install 6 and 8 TMDs at the close to the edge point.
Journal of Korean Association for Spatial Structures
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v.20
no.4
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pp.73-81
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2020
In this study, a tuned mass damper(TMD) was installed to control the displacement response to earthquakes by generalizing to six analysis models according to the shape of the upper structure based on the case of various large spatial structures around the world. The six analysis models are ribbed type, latticed type, elliptical type, gable type, barrel type, and stadium type composed of 3D arch trusses. In this paper, ribbed type, latticed type and elliptical type were analyzed. The mass of each TMD was set to 1% of the total structural mass. Result of analyzing the optimal number and position of the analysis model, the displacement response control was the most excellent in the model with 6 and 8 TMDs, and the displacement response decreased in most cases. The displacement response control was better with installing the TMD at the edge point than focusing the TMD at the center of the analysis model. However, when 10 or more TMDs are installed or concentrated in the center, large loads intensively act on the structure, resulting in increased displacement. Therefore, although it is slightly different depending on the shape, it is judged that the displacement response control is the best to install 6 and 8 TMDs at the close to the edge point.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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