• 한국생산제조학회지
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• 제24권4호
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• pp.414-420
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• 2015

In this study, the linear quadratic Guassian loop transfer recovery (LQG/LTR) control technique was combined with an integrator and applied to an inchworm having piezoelectric actuators for precise motion tracking. The piezoelectric actuator showed nonlinear response characteristics, including hysteresis, due to its ferroelectric characteristics and the residual displacement phenomenon. This paper proposes a feedback control scheme using the LQG/LTR controller with an integrator to improve the ability to track the response to complex input signals and to suppress the phenomenon of hysteresis and residual vibration. Experimental results show that the developed feedback control system for an inchworm can track the various motion contours quickly without residual vibration or overshoot.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권1호
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• pp.44-53
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• 2012

Immersed boundary method(IBM) is a numerical scheme proposed to simulate flow field around complex objectives using simple Cartesian grid system. In the previous studies, the IBM has mostly been implemented to fractional step method based Navier-Stokes solvers. In this study, we implement the IBM to an incompressible Navier-Stokes solver which uses SIMPLE algorithm. The weight coefficients of the bi-linear and quadratic interpolation equations were formulated by using only geometric information of boundary to reconstruct velocities near IB. Flow around 2D circular cylinder at Re=40 and 100 was solved by using these formulations. It was found that the pressure buildup was not observed even when the bi-linear interpolation was adopted. The use of quadratic interpolation made the predicted aerodynamic forces in good agreement with those of previous studies. For an analysis of moving boundary, we smulated an oscillating circular cylinder with Re=100 and KC(Keulegan-Carpenter) number of 5. The predicted flow fields were compared with experimental data and they also showed good agreements.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.46-53
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• 2005

곡면 사각형 쉘 요소들이 다수인 것에 비해, 곡면 삼각형 요소들은 아주 소수이다. 이미 발표된, 선형 해석을 위한 6절점 2차 쉘 요소의 가정 자연 변형도 이론에 기초해, 본 연구에서는 6절점 쉘 요소의 기하학적 비선형 해석을 수행하였다. 쉘 요소는 표준 절점 자유도만으로 곡면 모델링이 가능하고, 수치해석 결과가 보여주는 바와 같이 다양한 잠김 현상들을 제거하는데 효율적인 요소임을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제85권5호
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• pp.607-620
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• 2023

The classical optimal control (COC) method has been widely used for linear quadratic regulator (LQR) problems of structural control. However, the equation of motion of the structure is incorporated into the optimization model as the constraint condition for the LQR problem, which needs to be solved through the Riccati equation under certain assumptions. In this study, an explicit optimal control (EOC) method is proposed based on the explicit time-domain method (ETDM). By use of the explicit formulation of structural responses, the LQR problem with the constraint of equation of motion can be transformed into an unconstrained optimization problem, and therefore the control law can be derived directly without solving the Riccati equation. To further optimize the weighting parameters adopted in the control law using the gradient-based optimization algorithm, the sensitivities of structural responses and control forces with respect to the weighting parameters are derived analytically based on the explicit expressions of dynamic responses of the controlled structure. Two numerical examples are investigated to demonstrate the feasibility of the EOC method and the optimization scheme for weighting parameters involved in the control law.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권9호
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• pp.749-757
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• 2021

쿼드로터를 활용한 운송 임무에서 임의의 유상하중을 장착하게 되면 질량, 관성모멘트, 무게중심의 위치와 같은 모델 파라미터가 변화하게 된다. 더욱이 유상하중이 기체에 장착되는 위치가 기체의 무게중심과 일치하지 않는 경우 무게중심의 변화는 야기되며 이는 제어 성능에 악영향을 미치게 된다. 이에 본 논문에서는 유상하중에 따른 모델의 불확실성을 보상하기 위하여, 선형 제차 조정기(Linear Quadratic Regulator, LQR) 기반의 모델 참조 적응 제어기법(Model Reference Adaptive Control, MRAC)을 제안한다. 먼저 고정된 유상하중을 고려한 쿼드로터의 동역학 모델을 유도하고, 선형 제차 조정기를 이용하여 기준제어기를 선정한다. 참조 모델은 과도응답을 향상하기 위해 폐루프 참조 모델을 사용하였으며, 선형 제차 조정기를 통하여 선정하였다. 또한, 안정성 분석을 통하여 모델 파라미터를 추정하기 위한 적응 제어기법을 설계하였다. 제안하는 제어기의 성능을 확인하기 위하여 모델 파라미터의 불확실성이 존재하는 상황에서 선형 재차 조정기와 성능을 비교하였다. 그리고 외란이 있는 상황에서 기존의 모델 참조 적응 제어기법과도 제안한 제어기의 결과를 비교하여 과도응답과 강건성에 대해서도 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권10호
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• pp.60-66
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• 2011

본 논문에서는 pulsed-CW를 사용하는 위협 레이더 신호를 상쇄시키기 위한 능동 상쇄 신호에 임의의 파라미터 추정 오차가 존재하는 경우 능동 상쇄 신호의 영향을 분석하고, 이를 기반으로 능동 상쇄 측면에서 maximum-likelihood estimation (MLE) 기법 및 2차 보간 기법이 포함하는 추정 오차의 영향을 분석한다. 그리고 능동 상쇄 신호의 성능을 향상시키기 위해 MLE 기법의 파라미터 추정 오차를 보정하는 correlation 기반의 오차 보정 기법을 개선하여 적용하고, 이 기법이 능동 상쇄 관점에서 다른 기법보다 우수함을 모의실험을 통해 검증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권5호
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• pp.428-433
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• 2013

본고에서는 키 전환(key switching) 과정이 필요 없는 Ring-LWE(Learning With Errors) 기반 완전 준동형 암호화(FHE : Fully Homomorphic Encryption) 스킴을 제안한다. 기존의 LWE 기반 FHE 스킴은 벡터 공간의 원소인 암호문의 차원을 줄이기 위하여 키 전환(key switching) 과정을 필요로 하였다. 이 key switching 과정은 새로운 개인키/공개키 쌍과 부가적인 연산 과정을 필요로 하여 FHE 스킴 구현에 있어서 구현 효율성 저하의 큰 요인이 된다. 우리는 환(ring) 상의 이차방정식을 푸는 문제의 어려움이라는 새로운 안전성 가정을 이용하여 암호문의 차원을 줄임으로써 키 전환 과정이 필요 없는 FHE 스킴을 제안한다. 이 방법은 기존의 키 전환 과정에 비해 필요로 하는 새로운 공개키 크기가 매우 작고 부가 연산이 거의 없다는 측면에서 FHE 구현 효율성을 제고할 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.216-225
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• 2011

최근 3차원 영상 콘텐츠와 디스플레이의 증가에 따라 지상파 방송사들은 스테레오스코픽 3차원 텔레비전(3DTV) 방송을 위한 준비를 시작하고 있다. 하지만 현재 지상파 방송사들이 비디오 전송을 위하여 사용하고 있는 ATSC 방송규격의 약 18Mbps 대역폭 제한 내에서 는 고화질의 스테레오스코픽 영상을 전송하는 데 한계가 있다. 따라서 보다 고화질의 3D 영상 방송 서비스를 제공하는 동시에, 기존 2DTV 시청자를 위한 호환성을 유지하기 위하여 좌영상은 현재 지상파 방송에서 채택하고 있는 MPEG-2 기반, 그리고 우영상은 보다 압축 효율이 높은 H.264/AVC 기반의 비디오 압축 및 전송 시스템이 고려되고 있다. 본 연구에서는 이러한 지상파 3DTV 방송 조건 하에서 이종 부호화기로부터 산출되는 비트스트림의 양을 대역폭 제한에 맞게 조절하는 합동 비트율 제어 방법을 제안한다. 제안하는 합동 비트율 제어 방법은 H.264/AVC의 비트율 제어 방법인 이차 율-양자화 모델(quadratic rate-quantization model)을 MPEG-2 부호화 과정 내에 구현하여 압축된 두 비디오 비트스트림의 합이 대역폭 조건을 충족시키면서 화질왜곡을 최소화하는 양자화계수를 계산하도록 설계되었다. 또한 시청자의 시각적 피로도가 양안 영상의 화질 차이와 관계가 있다는 가정 하에 좌영상과 우영상의 화질의 차이를 일정하게 유지되도록 하는 제약식을 최적화 문제에 추가하여 양자화계수를 계산하였다. 실험결과 제안한 지상파 스테레오스코픽 3DTV를 위한 합동 비트율 제어 알고리듬은 목표 비트율을 맞추는 동시에, MPEG-2 및 H.264/AVC의 기존 비트율 제어 알고리듬 방법에 비하여 좌/우 영상의 평균 화질 합을 약 2.02% 향상시켰고, 화질 절대차의 평균은 약 77.6%, 화질차의 분산은 약 74.38% 감소시키는 성능을 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.57-67
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• 1999

Optimization scheme is presented for the design of precast prestressed double-tee beams used as slabs in the parking or market structures. The objective considered is defined by a function that minimizes the hight of the double-tee beam, including the prefabricated element and the concrete topping poured in a second phase. The Sequential Quadratic Programming method is adopted to solve the problem. As an example 12 double-tee beams are designed with the design loads of the current design code of our country. The results from optimization process show that at least 29cm less in overall height than that designed by PCI design handbook. The section determined from the optimization process was refined for practical considerations. A MathCad 7.0 Pro Spreadsheet was prepared to verify all ACI requirements for flexure, shear and deflections. Flexural tests are performed on four full-scale 12.5m prototype models and show that all the specimens are fully comply the flexural strength requirements as specified by ACI 318-95. The present optimization scheme can be used for wider application of the design of precast prestressed double-tee beams with different materials and configurations particularly for in a large scale or for important designs.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권5호
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• pp.1661-1670
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• 1996

Incompressible flow over a backward-facing step is computed by low Reynolds number turbulence models in order to compare with direct simulation results. In this study, selected low Reynolds number 1st and 2nd (Algebraic Stress Model : ASM) moment closure turbulence models are adopted and compared with each other. Each turbulence model predicts different flow characteristics, different re-attachment point, velocity profiles and Reynolds stress distribution etc. Results by .kappa.-.epsilon. turbulence models indicate that predicted re-attachment lengths are shorter than those by standard model. Turbulent intensity and eddy viscosity by low Reynolds number .kappa.-.epsilon. models are still greater than DNS results. The results by algebraic stress model (ASM) are more reasonable than those by .kappa.-.epsilon. models. The convective scheme is QUICK (Quadratic Upstream Interpolation for Convective Kinematics) and SIMPLE algorithm is adopted. Reynolds number based on step height and inlet free stream velocity is 5100.