This paper presents two methods for designing a high-speed air spindle operated over the rotational speed of 50,000 rpm. The first method is an approximate method, which assumes a symmetric spindle shape even though it is not symmetric in reality. The second is an analysis of rotordynamics using beam and solid models. The approximate method can be used to calculate the bearing load capacities, stiffness and damping coefficients, stability of the shaft system, and response of the forced excitation from the unbalanced mass. Designers can use this method to determine the dimensions of the desired spindle at the first stage of the design. The more detailed behavior of the spindle can be calculated using the rotordynamics theory using beam and solid models based on the Finite Element Method. In this paper, a spindle, with two air bearings, one motor at the end, and two air thrust bearings, is newly developed. The solutions from the two rotordynamics theories are compared with the solution obtained using the approximate method. The three calculations are in agreement, and the procedure for the design of a spindle system, supported on the externally pressurized air bearings, ispresented and discussed.
The Control Rod Drive Mechanism (CRDM) is an essential part of the reactor, which realizes the start-stop and power adjustment of the reactor by lifting and lowering the control rod assembly. As a moving part in CRDM, the latch directly contacts with the control rod assembly, and the life of latch is closely related to the service life of the reactor. In this paper, the relationship between the life of the latch and the step stress, friction stress, and impact stress in the process of movement is analyzed, and the optimization methodology and process of latch life based on the approximate model are proposed. The design variables that affect the life of the latch are studied through the experimental design, and the optimization objective of design variables based on the latch life is established. Based on this, an approximate model of the life of the latch is built, and the multi-objective optimization of the life of the latch is optimized through the NSGA-II algorithm.
An exact dynamic analytical method for free vibrations of continuous partial-interaction composite beams is proposed based on the Timoshenko beam theory. The main advantage of this method is that the independent shear deformations and rotary inertia of sub-beams are considered, which is more in line with the reality. Therefore, the accuracy of eigenfrequencies obtained by this method is significantly improved, especially for higher order modes, compared to the existing methods where the rotary angles of both sub-beams are assumed to be equal irrespective of the differences in the shear stiffness of each sub-beam. Furthermore, the solutions obtained by the proposed method are exact owing to no introduction of approximated displacement and force fields in the derivation. In addition, an exact analytical solution for the case of simply supported is obtained. Based on this, an approximate expression for the fundamental frequency of continuous partial-interaction composite beams is also proposed, which is useful for practical engineering applications. Finally, the practicability and effectiveness of the proposed method and the approximate expression are explored using numerical and experimental examples; The influence factors including the interfacial interaction, shear modulus ratio, span-to-depth ratio, and side-to-main span length ratio on the eigenfrequencies are presented and discussed in detail.
일반적인 수중표적 탐지 기법에서는 표적의 도플러를 추정하기 위해서 수신된 신호를 Short-time FFT (STFT)하는 기법이 적용되고 있다. 본 논문에서는 효율적인 신호처리 기법이 요구되는 분산센서망에서 수중표적 탐지를 위해 기존의 FFT 기법 대신 연산량을 줄일 수 있는 근사 FFT 기법 (approximate FFT)을 이용한 효율적인 신호처리 기법을 적용한 탐지기법을 제안한다. 제안한 기법에서는 수신된 신호를 일정한 단계로 양자화하여 각 양자화 단계에서 동일한 FFT 출력을 가지도록 함으로써 연산량을 감소시켰다. 그리고 능동 소나 표적 탐지 기법 및 실제 해상 실험 데이터에 제안한 알고리즘을 적용하여 기존의 FFT 기반 신호처리와의 성능 및 연산량을 비교하였다.
Takegami, E.;Tomioka, S.;Watanabe, K.;Higuchi, K.;Nakano, K.;Kajikawa, T.
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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pp.232-237
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2004
In many application of DC-DC converters, loads cannot be specified in advance, i.e., their amplitudes are suddenly changed from the zero to the maximum rating. Generally, design conditions are changed for each load and then each controller is re-designed. Then, a so-called robust DC-DC converter which can cover such extensive load changes and also input voltage changes with one controller is needed. Analog control IC is used usually for the controller of DC-DC converter. Simple integral control etc. are performed with the analog control IC. However it is difficult to retain sufficient robustness of DC-DC converter by these techniques. The authors proposed the method of designing an approximate 2-degree-of-freedom (2DOF) controller of DC-AC converter. This controller has an ability to attain sufficient robustness against extensive load and DC power supply changes. For applying this approximate 2DOF controller to DC-DC converter, it is necessary to improve the degree of approximation for better robustness. In this paper, we propose a method of designing good approximate 2DOF digital controller which makes the control bandwidth wider, and at the same time makes a variation of the output voltage very small at a sudden change of resistive load. The proposed good approximate 2DOF digital controller is actually implemented on a DSP and is connected to a DC-DC converter. Experimental studies demonstrate that this type digital controller can satisfy given specifications.
본 논문에서는 SD-TDQAO (Sequential Dual - Two-point Diagonal Quadratic Approximate Optimization)라는 쌍대기법을 이용한 순차적 최적설계 알고리즘을 제안한다. 이 방법은 비선형 목적함수와 제한조건이 포함되어 있는 공학적인 문제를 효과적으로 풀 수 있도록 하는데 목적이 있다. 기존의 볼록성과 분리성이 만족되지 않는 eTDQA2 방법을 이용하여 쌍대기법에 이용할 수 있도록 이차 근사함수의 헤시언 대각요소에 이를 적용하여 쉽게 볼록성과 분리성을 보장할 수 있도록 하였다. 또한 이를 수학적 예제와 위상 최적설계문제를 통해 기존의 쌍대기법 알고리즘인 MMA 와의 비교로 그 성능을 입증하였다.
소셜 네트워크 서비스의 발전과 함께 다양한 응용에서 객체 간의 관계를 표현하기 위한 그래프 자료구조가 자주 활용되고 있다. 최근에는 실시간 그래프 스트림에서 서브 그래프 매칭의 요구가 늘어나고 있다. 따라서 실시간 그래프 스트림에서 높은 응답성을 위한 효율적인 근사 Top-k 매칭 기술이 필요하다. 본 논문에서는 그래프 스트림 환경에서 데이터 재사용을 고려한 근사 Top-k 서브 그래프 매칭 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 대용량 스트림을 효율적으로 처리하기 위해서 기존 분산 스트림 처리 플랫폼인 스톰을 활용하고 스트림 처리 비용을 감소시키기 위한 기존 데이터 재사용 방법을 활용한다. Top-k 결과 생성을 위해서 거리 기반의 요약 색인 기법을 제안한다. 제안하는 요약 색인은 사전에 선택된 정점 간의 거리 값만을 저장하기 때문에 색인의 부하가 적다. 제안하는 요약 색인에서의 근사 Top-k를 수행하여 사용자에게 근사한 k개의 결과를 제공한다. 제안하는 기법의 우수성을 입증하기 위해 다양한 실세계 그래프 데이터 집합에서의 성능 평가를 수행한다.
DCT (Discrete Cosine Transform)는 최적인 KLT (Karhunen Loeve Transform)에 근접한 에너지 압축 성능을 가지고 있기 때문에 정지 및 동영상 신호의 압축에 널리 사용되고 있다. 최근에 DCT에 기반한 무곱셈 변환이 제안되고 있다. 이 변환들의 계수는 0 또는 2의 지수승으로 표현되기 때문에 덧셈만으로 변환을 수행할 수 있으며 따라서 고속 구현이 가능하다. 또한 에너지 압축 성능도 DCT에 근접하므로 실시간 응용에 적합하다. 본 논문에서는 적은 횟수의 덧셈만으로 계산이 이루어지며 에너지 압축 성능도 높은 8-포인트 근사 DCT를 제안한다. 제안된 변환의 계수는 기본적으로 DCT 계수를 따르지만 0이 아닌 계수의 갯수를 억제하며 동시에 변환의 직교성을 극대화하도록 선택하였다. 기존의 근사 DCT들과 계산량을 비교하였고, 다수의 실험 영상에 대해 압축 성능을 측정한 결과로부터 제안된 변환이 적은 횟수의 덧셈만으로 가장 우수한 압축 성능을 보임을 알 수 있다.
One of the most usual indicators to measure the performance of any inventory policy is the mean physical stock. In general, when estimating the mean physical stock in periodic review inventory systems, approximate approaches are often utilized by practitioners and researchers. The mean physical stock is generally calculated by a simple approximation. Still these simple methods are frequently used to analyze various single stockpoint and multi-echelon inventory systems. However, such a simple approximation can be very inaccurate. This is particularly true for low service levels. Even though exact methods to calculate the mean physical stock have been derived, they are available for specific cases only and computationally not very efficient, and therefore less useful in practice. In literature, approximate approaches, such as the simple, the linear, and Simpson approximations, were derived for the periodic review inventory systems that allow backorders. This paper modifies the approximate approaches for the lost sales case and evaluates the modified approximate approaches. Through computational experiments, average (and maximum) percentage deviations of mean physical stock between the exact method and the modified approximations are compared in the periodic review inventory system with lost sales. The same comparison between the modified and the original approximations are also conducted, in order to examine the performance of modified approximations. The results show that all modified approximations perform well for high service levels, but also that the performance may deteriorate fast with decreasing service level. The modified Simpson approximation is clearly better. In addition, the comparison between the modified and the original approximations in the periodic review inventory system with lost sales shows that the modified approximation outperforms the original approximation.
암반사면의 안정성 평가에 있어서 경험적 평가에 중점을 둔 RMR분류법과 여러 가지 변수들을 이용한 평가방법인 평사투영·한계평형·유한차분·개별요소해석을 실시하였다. 그리고 여러 가지 암반사면의 안정성에 영향을 미치는 변수들의 불확실성을 고려할 수 있는 점추정법에 의한 신뢰성해석과 더불어 퍼지언어를 이용한 퍼지근사추론법의 구조화에 따른 평가방법을 비교·분석 하였다. 그 결과 점추정법의 신뢰성해석을 전 구간의 안정성을 평가 할 수 있으며 퍼지근사추론법에 의한 안정성평가는 다른 기존의 안정성해석 결과와 전반적으로 일치함을 알 수 있다. 이와 같이 RMR분류·평사투영·한계평형·유한차분·개별요소해석과 점추정법의 신뢰성해석, 퍼지근사추론법을 병행하면 암반사면의 특수성을 체계적이고 종합적으로 평가할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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