• Journal of Power Electronics
• /
• 제15권3호
• /
• pp.753-762
• /
• 2015

This paper presents a nonlinear sliding mode control (SMC) scheme with a variable damping ratio for interior permanent magnet synchronous motors (IPMSMs). First, a nonlinear sliding surface whose parameters change continuously with time is designed. Actually, the proposed SMC has the ability to reduce the settling time without an overshoot by giving a low damping ratio at the initial time and a high damping ratio as the output reaches the desired setpoint. At the same time, it enables a fast convergence in finite time and eliminates the singularity problem with the upper bound of an uncertain term, which cannot be measured in practice, by using a simple adaptation law. To improve the efficiency of a system in the constant torque region, the control system incorporates the maximum torque per ampere (MTPA) algorithm. The stability of the nonlinear sliding surface is guaranteed by Lyapunov stability theory. Moreover, a simple sliding mode observer is used to estimate the load torque and system uncertainties. The effectiveness of the proposed nonlinear SMC scheme is verified using comparative experimental results of the linear SMC scheme when the speed reference and load torque change under system uncertainties. From these experimental results, the proposed nonlinear SMC method reveals a faster transient response, smaller steady-state speed error, and less sensitivity to system uncertainties than the linear SMC method.

• 한국전문물리치료학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.69-76
• /
• 2010

Ischemia that causes stroke induces inflammation of brain cells and apoptosis and as a result, it influences much on the functional part of a man. The needle electrode electrical stimulation (NEES) that combines acupuncture of oriental medicine with electric therapy of western medicine relieves inflammation of cells and has effect on regrowth of nerve tissues. This study was conducted to verify the influence of NEES on the occurrence of c-Fos of cerebrum after applying NEES to the meridian point, Zusanli (ST 36) of a rats with induced ischemia. Global ischemia was induced by using ligation method on common carotid artery of male Sprague Dawley (SD) rats. The ligation was maintained for 5 minutes and then suture was removed for blood reperfusion. After inducing global ischemia, NEES was done to the left and right meridian points of Joksamri of a rat for 30 minutes after 12 hours, 24 hours, and 48 hours. The findings were as follows. 1. In the result of immunohistochemical method, the number of c-Fos immune response cells significantly decreased (P<.05) in NEES group than the control group (GI) that did not get NEES. 2. In the result of western blotting, the occurrence of c-Fos after 24 hours from the inducement of ischemia significantly decreased (P<.05) in NEES group than the control group (GI) that did not get NEES. Therefore, as the effect of NEES was shown highest after 24 hours from the ischemia, it is suspected that NEES would take important role in early treatment after cerebral stroke.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권10호
• /
• pp.1125-1131
• /
• 2014

복합 구조물의 충격 진동 특성을 이용한 취약성 분석 기법을 제안하였다. 프레임 요소로 구성된 구조물의 충격 거동을 파악하기 위해서 스펙트럴요소법을 적용하였다. 티모센코 보함수를 이용해 고속충돌에 의한 고주파 성분을 포함하는 충격파 전파 특성을 시뮬레이션하였다. 구조물의 결합부분에서는 종방향과 횡방향 파동의 상호 작용을 고려한 파동 전달을 해석하였다. 충격력이 구조물에 작용할 경우 주파수 및 시간 응답을 얻고 전체 구조물에서 충격에너지 전파 특성을 파악하였다. 구조물의 위치별로 계산된 최대가속도 크기와 시스템을 구성하는 주요 부품의 허용 가속도 기준에 의한 취약확률 함수를 정의하고 시스템의 취약 확률을 계산하였다. 제안된 취약성 분석 절차를 이용해 3 차원 전투 차량의 충격 응답을 얻고 충격에 취약한 구조물 위치를 파악하였다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.427-436
• /
• 2006

운동하는 물체의 동특성 해석을 위한 상태 공간 모델 방식이 컴퓨터에 의한 미분방정식 해석의 수학적인 도구로서 도입되었다. 시스템 표현이 간단한 행렬 연산 형태로 이루어지므로 선형 및 비선형, 시변 및 시불변 시스템과 단변수 및 다변수 시스템 등에 대하여 통일된 방식의 모델이 사용가능하다. 그리고 이러한 상태 공간 모델을 해석하기위해서는 복잡한 벡터 연산을 하여야 하지만 패킷 소프트웨어의 특정함수를 사용하여 쉽게 해석할 수가 있다. 그러나 최근에는 상용 프로그램의 발전에 따라 동특성 해석을 위한 상태 공간 모델을 대화형 도형 처리를 하여 매우 간단하게 동특성을 시뮬레이션 할 수 있는 방법이 제공되고 있다. 본 논문은 운동하는 물체의 동특성 해석을 하는 데 교육용으로 활용할 수 있는 시뮬레이터를 개발하는 목적으로 항공기의 세로 동특성 해석을 위한 시뮬레이션을 수행하고자 하였으며 항공기 세로 안정성에 대한 과도응답 특성을 해석하는 시뮬레이터를 설계하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.1179-1183
• /
• 2007

관망 내에서 흐름의 연속 방정식과 운동량 방정식을 상 미분으로 전개하여 해석한 특성선 방법은 주로 가압 관망체계(Pressurized Pipeline System)에서의 부정류 해석(Unsteady Analysis)에 사용 된다. 그러나 이특성선 방법은 천이류 해석을 위한 관망 재구성 과정에서 Courant수 조건의 만족을 위한 관의 재배열에 천문학적인 계산용량과 시간이 필요하다는 단점이 있다. 이는 현장 적용 시 압력파 전파속도의 불확실성과 연계되어 상당한 장해요소가 되고 있다. 이에 대안적인 방법으로서 임펄스응답법이 개발되었다. 이는 경계지점에서 복소수 유량에 대한 복소수 수두의 비율로써 정의된 관망에서의 수리임피던스를 역퓨리에 변환에 적용하여, 주파수 영역의 수치를 시간 영역으로 변환하여 응답함수를 산출한 후, 산출된 응답함수와 구해진 경계지점에서의 유량과의 적분을 통하여 임의의 지점에서의 수두 및 유량을 계산하는 방법이다. 임펄스 응답법은 관 부속물관의 특성을 기술하는 수학적 표현의 난해함으로 인해 지금까지는 단일관에 대한 연구에만 국한되어 왔다. 본 연구에서는 임펄스응답법을 수리구조물이 부착된 관망에 적용하여 다양한 조건에서 천이류 분석을 시행하였다. 즉, 에어챔버 및 서지탱크와 같은 수리구조물을 각각에 대한 수리임피던스를 구하고, 가지관 및 통합 관성항으로 취급하여 수리구조물을 처리하였다. 그리고 이러한 결과를 특성선방법과 비교하여 그 적절성을 검증하였는데, 특성선 방법에 의한 모의 결과와 비교하였을 때, 일치하는 결과를 나타내었다. 임펄스응답법에 의한 모의 결과에서 감쇄효과를 과대평가하는 경향이 관찰되었다. 이는 임펄스 응답법의 가정에 기인한 것으로써 난류 상태의 흐름에서 상당한 불일치를 가져올 수 있으나, 수리 구조물에 의한 수격압이 감쇄되는 과정에서 대부분 흐름이 층류 상태로 전환된다고 가정 할 때는 상당한 적용성이 있다. 본 연구는 수리구조물이 부착된 관망의 해석함에 있어서 임펄스응답법의 적용이 가능함을 보였고, 이는 보다 복잡한 관망에서의 천이류 해석이 가능함을 시사한다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제12권1호
• /
• pp.59-72
• /
• 1994

This paper presents an on-line quality monitoring and control method to obtain a uniform weld quality in gas metal arc welding (GMAW) processes. The geometrical parameters of the weld pool such as the top bead width and the penetration depth plus half back width are utilized to assess the integrity of the weld quality. Since a good quality weld is characterized by a relatively high depth-to-width ratio in its dimensions, the second geometrical parameter is regulated to a desired one. The monitoring variables are the surface temperatures measured at various points on the top surface of the weldment which are strongly related to the formation of the weld pool The relationship between the measured temperatures and the weld pool size is implemented on the multilayer perceptrons which are powerful for realization of complex mapping characteristics through training by samples. For on-line quality monitoring and control, it is prerequisite to estimate the weld pool sizes in the region of transient states. For this purpose, the time history of the surface temperatures is used as the input to the neural estimator. The control purpose is to obtain a uniform weld quality. In this research, the weld pool size is directly regulated to a desired one. The proposed controller is composed of a neural pool size estimator, a neural feedforward controller and a conventional feedback controller. The pool size estimator predicts the weld pool size under growing. The feedforward controller compensates for the nonlinear characteristics of the welding process. A series of simulation studies shows that the proposed control method improves the overall system response in the presence of changes in torch travel speed during GMA welding and guarantees the uniform weld quality.

• Advances in nano research
• /
• 제10권2호
• /
• pp.151-163
• /
• 2021

The main target of this study is to investigate nonlinear transient responses of moving polymer nano-size plates fortified by means of Graphene Platelets (GPLs) and resting on a Winkler-Pasternak foundation under a transverse pressure force and a temperature variation. Two graphene spreading forms dispersed through the plate thickness are studied, and the Halpin-Tsai micro-mechanics model is used to obtain the effective Young's modulus. Furthermore, the rule of mixture is employed to calculate the effective mass density and Poisson's ratio. In accordance with the first order shear deformation and von Karman theory for nonlinear systems, the kinematic equations are derived, and then nonlocal strain gradient scheme is used to reflect the effects of nonlocal and strain gradient parameters on small-size objects. Afterwards, a combined approach, kinetic dynamic relaxation method accompanied by Newmark technique, is hired for solving the time-varying equation sets, and Fortran program is developed to generate the numerical results. The accuracy of the current model is verified by comparative studies with available results in the literature. Finally, a parametric study is carried out to explore the effects of GPL's weight fractions and dispersion patterns, edge conditions, softening and hardening factors, the temperature change, the velocity of moving nanoplate and elastic foundation stiffness on the dynamic response of the structure. The result illustrates that the effects of nonlocality and strain gradient parameters are more remarkable in the higher magnitudes of the nanoplate speed.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
• /
• 제29권11호
• /
• pp.1491-1498
• /
• 2000

Objectives : Embolization of intracranial aneurysms by using Guglielmi detachable coils(GDC) is proving to be a safe method of protecting aneurysms from rupture. Occasionally, patients with unruptured intracranial aneurysms present with symptoms related to the aneurysm's mass effect on either the brain parenchyma or cranial nerves. In the present study, the authors conducted a retrospective review to evaluate the response to GDC embolization in a series of 6 patients presenting with cranial nerve dysfunction due to mass effect. Patients and Methods : Aneurysms were classified by size, shape, and amount of intraluminal thrombus. Patients were classified by duration of symptoms prior to GDC treatment(range<1 month to>4 years). Clinical assessment was performed within days of the GDC procedure and at later follow-up appointments(range 5-16 months, mean 9 months). Results : In the immediate post-GDC embolization period, one of the five patients had transient worsening of third nerve palsy, which later improved to better than baseline status. Two patients who presented with third nerve deficit from a internal carotid artery-posterior communicating artery junction aneurysm had complete recovery. One patient who presented with hemiparesis and dysarthria from a giant mid-basilar aneurysm showed improvement of these symptoms. One patient who presented with sixth cranial nerve deficit from a cavernous aneurysm showed no change at the 8-months follow-up examination. Conclusion : The endovascular treatment of intracranial aneurysms by using GDC is suggested as an alternative therapeutic method for improving or alleviating neurological deficits produced by mass effect.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
• /
• 제29권10호
• /
• pp.1289-1295
• /
• 2000

Purpose : Recent evidence suggests a possible role for leukocytes in brain injury following ischemia and reperfusion. This study examined the temporal profile of ischemic tissue damage and leukocyte response after transient middle cerebral artery occlusion(MCAO) with reperfusion in the mouse. Methods : Focal cerebral ischemia was made by temporary occluding of the stem of the proximal MCA. Two groups of the mouse were investigated : (1) sham operation(n＝10), and (2)those having the arterial occlusion released after 90 minute(n＝20). By 4 hours(n＝10) and 24 hours(n＝10) after the onset of ischemia-reperfusion, fluorescein videoimages were under-taken in the pial venules of the mouse using a closed cranial window technique. Rhodamine 6G was administered as a $80-100{\mu}l/min$ i.v. loading dose and a $30-40{\mu}l/min$ i.v. maintenance dose in saline to selectively label circulating leukocytes. Neuropathologic evaluation for brain injury was accomplished using the histochemical stain 2,3,5-triphen-yltetrazolium chloride(TTC) and hematoxylin and eosin(H & E) stain. Results : The mean number of adherent leukocytes to cerebral venules in the 90 minutes MCAO and 24 hours reperfusion group were $306{\pm}24$ compared with $72{\pm}8$ in the sham operation group. In the TTC staining method, the cortical infarct affecting 34.8% of hemispheric volume were created in all of animals (n＝10) undergoing 90 minute MCAO with 24 hours reperfusion, but the infarcted area were not found in the other(sham operation and 90 minute MCAO with 4 hours reperfusion)groups. In the H & E stain, the brain tissue following 90 minute MCAO with 4 hours reperfusion revealed only a pyknosis of the nuclei with shrunken cytoplasm, but infiltrated leukocytes were not observed. After 24 hours of reperfusion, a many leukocytes were infiltrated within parenchyma and blood vessles. Conclusions : These findings demonstrate the feasiblity of continous in vivo monitoring of leukocyte adherence in cerebral venules and suggest that reperfusion induced leukocyte adherence to venular endothelium may contribute to tissue injury following focal cerebral ischemia.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.1-9
• /
• 2016

본 우리나라 철도 영업 구간중 철도교량은 2012년 기준 약 25%를 차지한다. 이러한 교량 구조들은 시공 직후부터 열차의 충격하중, 태풍, 선박 및 차량 충돌 등 다양한 하중을 받게 된다. 특히 고속 철도 교량의 경우, 열차의 속도로부터 전가되는 매우 큰 충격하중을 받게 되며, 이러한 교량에 가해지는 충격 응답을 분석하는 것은 교량의 안전성 평가에 매우 중요하다. 최근 무선 센서를 이용해 교량의 건전성을 평가하는 연구들이 주목받고 있다. 무선 센서는 가격 및 설치의 용이성으로 인해 교량의 응답계측에 유용하게 적용되고 있다. 하지만 고속철도 교량에서 발생하는 충격 하중은 그 지속시간이 10초 내외로 매우 짧게 발생하므로, 기존 무선 센서의 시스템의 자체 실행 후 시간 지연으로 인해, 이러한 충격하중의 계측은 매우 어렵게 된다. 따라서 본 연구에서는 철도 교량의 충격하중에 의한 구조물의 응답을 계측하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어 프레임워크를 제안한다. 구체적으로 1) 초저전력 가속도계를 이용한 구조물의 과도응답 감지 및 평가, 2) 무선 센서 네트워크의 트리거링 후 계측이 시작되는 지연 시간의 단축, 그리고 네트워크의 시간 및 데이터 동기화 기법을 개발하였다. 최종적으로 제안된 프레임 워크에서 소수의 진동 감지 센서 노드들이 상시진동을 계측하며, 열차의 진입으로 인한 진동이 감지될 시, 전체 센서 네트워크의 계측을 시작한다. 시간 지연을 최소화하기 위해 모든 센서는 다른 시작시간을 가지며, 이를 제어하기 위해 후처리 기반 시간 동기화를 한다. 제안된 프레임워크는 실내실험 및 수치해석을 통해 그 효용성을 입증하였다.