• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제4권6호
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• pp.782-787
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• 2006

The role of Unmanned Aircraft Vehicles(UAVs) has been increasing significantly in both military and civilian operations. Many complex systems, such as UAVs, are difficult to model accurately because they exhibit nonlinearity and show variations with time. Therefore, the control system must address the issues of uncertainty, nonlinearity, and complexity. Hence, identification of the mathematical model is an important process in controller design. In this paper, attitude dynamics identification of UAV is investigated. Using the flight data, nonlinear state space model for attitude dynamics of UAV is derived and verified. Real time simulation results show that the model dynamics match experimental data.

• 한국경영과학회지
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• 제23권4호
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• pp.97-109
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• 1998

In this paper, we propose a new approach to solve stochastic fluid flow models applied to the analysis of ceil loss of an ATM multiplexer. Existing stochastic fluid flow models have been analyzed by using linear differential equations. In case of large state space, however. analyzing stochastic fluid flow model without numerical errors is not easy. To avoid this numerical errors and to analyze stochastic fluid flow model with large state space. we develope a new computational algorithm. Instead of solving differential equations directly, this approach uses iterative and numerical method without calculating eigenvalues. eigenvectors and boundary coefficients. As a result, approximate solutions and upper and lower bounds are obtained. This approach can be applied to stochastic fluid flow model having general Markov chain structure as well as to the superposition of heterogeneous ON-OFF sources it can be extended to Markov process having non-exponential sojourn times.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.101-111
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• 2002

본 연구의 목적은 교란상태개념 (DSC) 모델을 이용하여 터널 암반절리면의 거동특성을 모델링 할 수 있는 개선된 구성방정식 모델을 개발하는데 있다. 교란상태 개념 (DSC) 모델은 이미 다른 접촉면 거동 모델링을 통해서 그 신뢰성을 검증 받아왔다. 이런 DSC 모델을 암반 절리면 거동 특성에 맞도록 수정한 후에, Schneider가 수행한 합리적인 실내 전단 시험 결과 및 역 해석 결과를 이용하여 DSC모델의 절리면 적용성을 검증하고자 한다. 본 연구결과로부터 DSC모델은 화강암 절리면의 변형률 연화 및 부피팽창 거동특성을 규명할 수 있다고 판단된다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
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• pp.628-633
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• 1994

A new Riemannian geometric model for the controlled plant is proposed by imbedding the control vector space in the state space, so as to reduce the dimension of the model. This geometric model is derived by replacing the orthogonal straight coordinate axes on the state space of a linear system with the curvilinear coordinate axes. Therefore the integral manifold of the geometric model becomes homeomorphic to that of fictitious linear system. For the lower dimensional Riemannian geometric model, a nonlinear optimal regulator with a quadratic form performance index which contains the Riemannian metric tensor is designed. Since the integral manifold of the nonlinear regulator is determined to be homeomorphic to that of the linear regulator, it is expected that the basic properties of the linear regulator such as feedback structure, stability and robustness are to be reflected in those of the nonlinear regulator. To apply the above regulator theory to a real nonlinear plant, it is discussed how to distort the curvilinear coordinate axes on which a nonlinear plant behaves as a linear system. Consequently, a partial differential equation with respect to the homeomorphism is derived. Finally, the computational algorithm for the nonlinear optimal regulator is discussed and a numerical example is shown.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권12호
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• pp.1208-1216
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• 2007

Turbomachinery such as turbines, pumps and compressors, which are installed in transportation systems, including aircrafts, ships, and space vehicles, etc., often perform crucial missions and are exposed to potential dangerous impact environments such as base-transferred shock forces. To protect turbomachinery from excessive shock forces, it may be needed to accurately analyze transient responses of their rotors, considering the dynamics of mount designs to be applied. In this study a generalized FE transient response analysis model, introducing relative displacements, is proposed to accurately predict transient responses of a flexible rotor-bearing system with mount systems to base-transferred shock forces. In the transient analyses the state-space Newmark method of a direct time integration scheme is utilized, which is based on the average velocity concept. Results show that for the identical mount systems considered, the proposed FE-based detailed flexible rotor model yields more reduced transient vibration responses to the same shocks than a conventional simple model, obtained by treating a rotor as concentrated lumped mass, equivalent spring and a damper or Jeffcott rotor model. Hence, in order to design a rotor-bearing system with a more compact light-weighted mount system, preparing against any potential excessive shock, the proposed FE transient response analysis model herein is recommended.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권7호
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• pp.87-94
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• 2019

최근 구조물 계측분야에서 구조물의 동적 변위응답 측정에 관한 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구는 이와 같은 동적 변위데이터의 활용도를 넓히고자 구조안전도 평가를 위한 방법론 제시를 목표로, 동적 변위데이터를 활용하여 부공간 시스템 식별법이 적용된 구조물 물리량 추정기법을 개발하였다. 진동 변위 데이터로부터의 상태공간모델을 추정하기 위한 부공간 시스템 식별 이론과 시스템의 물리량을 도출하기 위한 물리해석 기법을 제시하였고 실험적 검증을 위해 동적 실험을 수행하였다. 3자유도 철골 구조물을 제작하여 진동대를 활용해 지반 가진하여 각 층의 변위 데이터와 진동대의 가속도 데이터를 계측하였다. 계측된 데이터를 활용해 이산화 된 상태공간모델을 생성하였고 정밀도 파악을 위해 상태공간방정식을 통한 전산 해석을 수행하였으며, 철제 구조물의 상태공간모델로부터 층강성을 추출하였다. 또한 상태공간모델로부터 추출된 층강성을 기준으로 5가지의 기둥강성 보강 및 손상 시나리오를 설정하여 매 시나리오별 층강성 변화율을 추출하였으며 동일한 조건의 보강 및 손상의 경우, 강성 변화가 높은 일치율을 보이는 것을 확인하였다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제4권1호
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• pp.63-82
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• 2014

Declutching control is applied to a hemispherical wave energy converter with direct linear electric Power-Take-Off systems oscillating in heave direction in both regular and irregular waves. The direct linear Power-Take-Off system can be simplified as a mechanical spring and damper system. Time domain model is applied to dynamics of the hemispherical wave energy converter in both regular and irregular waves. And state space model is used to replace the convolution term in time domain equation of the heave oscillation of the converter due to its inconvenience in analyzing the controlled motion of the converters. The declutching control strategy is conducted by optimal command theory based on Pontryagin's maximum principle to gain the controlled optimum sequence of Power-Take-Off forces. The results show that the wave energy converter with declutching control captures more energy than that without control and the former's amplitude and velocity is relatively larger. However, the amplification ratio of the absorbed power by declutching control is only slightly larger than 1. This may indicate that declutching control method may be inapplicable for oscillating wave energy converters with direct linear Power-Take-Off systems in real random sea state, considering the error of prediction of the wave excitation force.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권8호
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• pp.823-833
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• 2010

액체 로켓 및 항공용 엔진 연료로서 사용되는 케로신의 열역학적 상태량을 연구하기 위해 surrogate 모델이 조사되었다. 초임계 조건에서 실제 기체 상태 방정식(SRK 상태 방정식, PR 상태 방정식)과 NIST SUPERTRAPP(ECS 원리)을 이용하였을 경우의 밀도 분포가 기존의 실험 결과와 비교되었다. 또한 surrogate 모델의 종류에 따른 열역학적 상태량의 오차 범위에 대한 고찰이 수행되었다. 탄화 수소 계열 연료에 대해서는 PR 상태 방정식과 ECS 원리가 높은 정확도를 나타내지만 압력, 온도와 같은 작동 환경에 따라 적절한 surrogate 모델을 선별하여 선택해야 함을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제11D권6호
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• pp.1295-1300
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• 2004

지금까지 제시된 정형 검증 기법들 중에서 모델 체킹이 가장 효과적이라는 평가를 받고 있지만, 모델 체킹이 실제 활용되기 위해서는 상태 폭발 문제를 극복해야 한다. 본 논문에서는 상태 폭발 문제를 방지하기 위해서, 원래 모델 M으로 부터 추상화 모델 M'을 얻는 방법을 제안하였다. 주어진 논리식의 모델 체킹에 필요한 변수만을 추출한 후. 모델의 상태 공간을 이들 변수들에 투영함으로서 추상화 모델 M'을 얻었다. M'은 M보다 크기가 작을 뿐만 아니라 더 적은 행위를 갖고 있기 때문에(M'$\leq$M), 추상화 모델 M'을 이용해서 수행한 도달성 분석 결과는 M 에서도 그대로 유효하다. 따라서 M을 모델 체킹할 때 상태 폭발이 발생하면, 축소된 모델 M'을 이용하여 모델 체킹할 수 있다. 제안된 추상화 기법을 푸쉬 푸쉬 게임 풀이에 적용했고, 모델 체커로는 Cadence SMV와 NuSMV를 사용하였다. 그 결과 상태 폭발 문제로 인해서 풀 수 없었던 게임을 추상화를 이용해서 해결하였다. 그리고 추상화를 적용하기 이전에 비해서 시간 절감 및 메모리 절감 효과가 있었다. Cadence SMV의 경우 평균 87%의 시간 절감 및 79%의 메모리 절감이 있었으며, NuSMV의 경우 83%의 시간 절감 및 56%의 메모리 절감이 있었다.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제48권5호
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• pp.607-614
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• 1999

This paper deals with the design problem of the state estimator for servo system. The servo system has input time delay which depends on the computational time of control algorithm. The delayed input is a factor that brings out the state estimation error. So in order to reduce the state estimation error of the system, we propose a state estimator in which the delayed input of the system is considered. For this purpose, discrete time state space model is established accounting for the delayed input and a state estimator is designed based on this model. Kalman filter algorithm is employed in the design of the state estimator. The proposed estimator is used in the speed control of servo system with delayed input. Performance of the proposed state estimator is exemplified via simulations and experiments for servo system. Also, robustness of the proposed estimator to modeling error by variation of the system parameters is also shown in simulations.