• 제목/요약/키워드: feedback ratio

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Real-time hybrid substructuring of a base isolated building considering robust stability and performance analysis

  • Avci, Muammer;Botelho, Rui M.;Christenson, Richard
    • Smart Structures and Systems
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    • 제25권2호
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    • pp.155-167
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    • 2020
  • This paper demonstrates a real-time hybrid substructuring (RTHS) shake table test to evaluate the seismic performance of a base isolated building. Since RTHS involves a feedback loop in the test implementation, the frequency dependent magnitude and inherent time delay of the actuator dynamics can introduce inaccuracy and instability. The paper presents a robust stability and performance analysis method for the RTHS test. The robust stability method involves casting the actuator dynamics as a multiplicative uncertainty and applying the small gain theorem to derive the sufficient conditions for robust stability and performance. The attractive feature of this robust stability and performance analysis method is that it accommodates linearized modeled or measured frequency response functions for both the physical substructure and actuator dynamics. Significant experimental research has been conducted on base isolators and dampers toward developing high fidelity numerical models. Shake table testing, where the building superstructure is tested while the isolation layer is numerically modeled, can allow for a range of isolation strategies to be examined for a single shake table experiment. Further, recent concerns in base isolation for long period, long duration earthquakes necessitate adding damping at the isolation layer, which can allow higher frequency energy to be transmitted into the superstructure and can result in damage to structural and nonstructural components that can be difficult to numerically model and accurately predict. As such, physical testing of the superstructure while numerically modeling the isolation layer may be desired. The RTHS approach has been previously proposed for base isolated buildings, however, to date it has not been conducted on a base isolated structure isolated at the ground level and where the isolation layer itself is numerically simulated. This configuration provides multiple challenges in the RTHS stability associated with higher physical substructure frequencies and a low numerical to physical mass ratio. This paper demonstrates a base isolated RTHS test and the robust stability and performance analysis necessary to ensure the stability and accuracy. The tests consist of a scaled idealized 4-story superstructure building model placed directly onto a shake table and the isolation layer simulated in MATLAB/Simulink using a dSpace real-time controller.

동영상 실시간 시청시 유발전위(ERP) N400 속성을 이용한 주제무관 쇼트 선별 자동영상요약 연구 (A Video Summarization Study On Selecting-Out Topic-Irrelevant Shots Using N400 ERP Components in the Real-Time Video Watching)

  • 김용호;김현희
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.1258-1270
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    • 2017
  • 'Semantic gap' has been a year-old problem in automatic video summarization, which refers to the gap between semantics implied in video summarization algorithms and what people actually infer from watching videos. Using the external EEG bio-feedback obtained from video watchers as a solution of this semantic gap problem has several another issues: First, how to define and measure noises against ERP waveforms as signals. Second, whether individual differences among subjects in terms of noise and SNR for conventional ERP studies using still images captured from videos are the same with those differently conceptualized and measured from videos. Third, whether individual differences of subjects by noise and SNR levels help to detect topic-irrelevant shots as signals which are not matched with subject's own semantic topical expectations (mis-match negativity at around 400m after stimulus on-sets). The result of repeated measures ANOVA test clearly shows a 2-way interaction effect between topic-relevance and noise level, implying that subjects of low noise level for video watching session are sensitive to topic-irrelevant visual shots, while showing another 3-way interaction among topic-relevance, noise and SNR levels, implying that subjects of high noise level are sensitive to topic-irrelevant visual shots only if they are of low SNR level.

고유치 확산된 간섭 신호 제거를 위한 AGC를 이용한 Applebaum 어레이 (An Applebaum Array Adopting an AGC for the Rejection of Eigenvalue Spreaded Interferences)

  • 이규만;한동석;조명제
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제37권2호
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    • pp.60-67
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    • 2000
  • 기존의 적응 어레이 시스템은 입력 신호에 고유치의 최대 값과 최소 값의 차이가 큰 다중 간섭 신호가 입사될 경우에 모든 간섭 신호를 제거하지 못하는 결정적인 문제점을 가지고 있다 본 논문에서는 기존의 Applebaum 어레이의 출력부에 자동이득조절장치를 부착한 어레이 시스템을 제안한다 고유치가 확산된 신호가 입사될 경우, 신호 전력이 큰 간섭 신호는 수 회 반복 수렴 후에 쉽게 제거되고 어레이 출력에는 고유치 확산의 원인이 되는 상대적으로 낮은 전력의 간섭 신호만 존재하게 된다 이 때 자동이득조절장치가 출력에 잔존해 있는 낮은 전력의 간섭 선호를 순간적으로 증폭시켜 입력의 저전력의 간섭 신호와 출력 신호 사이의 상관값을 높여서 가중치 벡터가 적응하도록 한다 컴퓨터 모의 실험 결과 제안한 모델에서는 이러한 고유치 확산 문제를 해결하여 다중 간섭 신호 환경에서 어레이 출력의 높은 신호 대 잡음비와 빠른 수렴 속도를 얻을 수 있었다.

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국내 FM 간섭환경에서 대역폭에 따른 IBAC DAB 시스템의 성능분석 (Performance Analysis of IBAC DAB System for Bandwidth in Korea FM Interference Environmentlevance Feedback)

  • 조병록;김태훈;오길남
    • 방송공학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.211-219
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    • 2000
  • IBAC DAB 시스템은 기존의 FM 방송 대역내의 가드밴드를 사용하게 됨에 따라 기존의 FM 방송신호로 인해 간섭을 받게 된다. IBAC(In Band Adjacent Channel) DAB 시스템의 성능평가에 있어서 FM 간섭신호는 중요한 요소가 된다. 국내 FM 공중파 방송신호를 실제 측정하여 수시로 변하는 FM 스펙트럼의 특성과, FM 채널 특성에 따라 FM 신호의 평균적인 스펙트럼의 특성을 구하였다. 본 논문에서는 제안한 IBAC DAB 시스템을 기반으로 한 이런 다양한 FM 간섭신호를 C로 모델링하여 IBAC DAB 시스템의 성능과 점유 대역폭에 따른 FM 간섭의 영향을 분석하고, 본 시스템의 성능이 유지될 수 있는 FM 간섭비를 제시한다. 실험결과 FM PSD의 평균 특성에 따라 IBAC DAB 시스템의 성능변화가 크며, 시스템의 성능이 유지 될 수 있는 FM 간섭 혼신비가 10dB임을 알 수 있었다.

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몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 다면 공간의 조도계산 (The Calculation of Illuminance Distribution in Complex Interior using Montecarlo Simulation)

  • 김희철;김훈;지철근
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제7권6호
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    • pp.27-33
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    • 1993
  • 본 논문에서는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 복잡한 다면 실내공간에서 조도분포를 예측하는 방법을 제안하였다. 광원으로부터 방사하는 빛을 배광분포에 따른 가중치를 가지고 진행하는 입자로 가정하였으며 광원에서 방출된 빛의 경로를 추적하여 반사면과의 교점을 구한다. 그리고 반사면의 반사율을 고려하여 이자가 반사 또는 흡수될 것인가를 판단하고 그 입자가 흡수될 때까지 입자의 진행을 반복한다. 무수히 많은 입자에 대해 위와 같은 과정을 반복하면 실내면의 조도분포를 얻을 수 있다. 보다 세밀한 측정을 위하여 각 실내면은 매우 작은 미소면적으로 분할하였다. 그리고, 실제공간에서도 응용될 수 있도록 실제의 공간과 유사한 다면 실내공간에 대해서 시뮬레이션을 하였으며, 조도분포에 따라 이차원의 등조도 곡선과 삼차원의 조도분포곡선을 그렸다. 실제로 모델공간을 제작하여 조도를 측정해 본 결과, 실험치와 계산치의 오차가 평균 2.3% 이내로 되었다.

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전압형 인버터(VSI)에서 사다리꼴파형을 이용한 MRA PWM 기법에 관한 연구 (A Study on The MRA PWM Technique Using the Trapezoidal Waveform at Voltage Source Inverter(VSDI))

  • 한완옥;원영진;이성백
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제7권2호
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    • pp.36-40
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    • 1993
  • 본 논문에서는, 고조파 제거를 위해 PWM 기법을 사용할 때 회로의 구성이 복잡해지고, 제어가 어렵다는 단점을 개선하기 위하여 기준 신호와 부하의 기준 모델(Model)에서 유도된 궤환 신호를 폐루프 처리하여 비교함으로써 인버터의 게이팅 신호를 발생하는 MRA(Model Reference Adaptive)PWM 기법을 제시하였고, 제어기의 구성을 마이크로프로세서 및 아나로그 회로로 설계하였다. 일반적인 정현 PWM 기법을 사용했을 경우, PWM기법을 이용하여 전원에 대한 출력 전압의 비가 낮기 때문에 발생되는 전압 이용율 저하를 MRA PWM 기법을 이용하여 보상할 수 있었다. 또한 사다리꼴(Trapezoidal) 신호를 기준 신호로 사용함으로써 선전류의 저차 고조파를 줄일 수 있었으며, 비교적 간단한 수식을 이용하여 실시간 계산(On-line computation)으로 스위칭 패턴을 발생하였다.

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OCT 시스템의 SNR 향상을 위한 간섭계 개선에 관한 연구 (A Study on the Interferometer Configuration for Improvement of Signal-to-Noise Ratio of Optical Coherence Tomography System)

  • 양승국;박양하;장원석;오상기
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.126-131
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    • 2004
  • 본 논문은 인체에 무해하며 고분해능의 단층영상과 저가격 및 소형으로 제작이 가능하여 전세계적으로 많은 연구가 진행되고 있는 광영상 단층촬영기(Optical coherence tomography system : OCT)에 관한 것이다. 이러한 OCT시스템은 검출되는 신호가 매우 미약하여 신호처리 및 영상화에 많은 어려움을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 간섭계의 개선을 통해 신호대 잡음비(Signal to noise ration : SNR)가 향상되도록 하였다. OCT 시스템의 SNR 향상을 위하여 광원의 입력단에 광서큘레이터를 첨가하여 광원부에서 손실되는 단층영상신호를 검출할 수 있도록 간섭계를 개선하였다. SNR 특성평가로는 시뮬레이션을 통한 비교 분석과 기준 샘플의 측정값을 통해 확인하였다. 또한 측정된 데이터의 실시간 영상화를 위한 영상처리 프로그램을 구성하였다. 시뮬레이션 결과로는 개선된 마이켈슨 간섭계가 약 10[dB] 개선됨을 확인하였으며, 기준시편을 이용하여 측정한 결과로는 약 5[dB]가 개선됨을 확인하였다. 개선된 마이켈슨 간섭계를 이용한 OCT 시스템이 보다 높은 대비도로 인해 선명도가 뛰어난 단층을 영상을 얻을 수 있음을 확인 하였다.

승용디젤엔진의 EGR, VGT 시스템을 위한 비선형 정적 모델 기반 피드포워드 제어 알고리즘 설계 (Nonlinear Static Model-based Feedforward Control Algorithm for the EGR and VGT Systems of Passenger Car Diesel Engines)

  • 박인석;박영섭;홍승우;정재성;손정원;선우명호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.135-146
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    • 2013
  • This paper presents a feedforward control algorithm for the EGR and VGT systems of passenger car diesel engines. The air-to-fuel ratio and boost pressure are selected as control indicators and the positions of EGR valve and VGT vane are used as control inputs of the EGR and VGT controller. In order to compensate the non-linearity and coupled dynamics of the EGR and VGT systems, we have proposed a non-linear model-based feedforward control algorithm which is obtained from static model inversion approach. It is observed that the average modeling errors of the feedforward algorithm is about 2% using stationary engine experiment data of 225 operating conditions. Using a feedback controller including proportional-integral, the modeling error is compensated. Furthermore, it is validated that the proposed feedforward algorithm generates physically acceptable trajectories of the actuator and successfully tracks the desired values through engine experiments.

MAC/PHY 정보를 이용한 실시간 멀티미디어 서비스의 QoS 제어 방식의 표준화를 위한 연구 (Research of QoS Control for Standardization on Real-time Multimedia Service Using MAC/PHY Feedback)

  • 김민건;김준오;서덕영
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.738-749
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    • 2011
  • 본 논문에서는 모바일 환경에서 클라이언트의 MAC/PHY 파라미터를 이용하여 QoS(Quality of Service)를 제어하는 프로토콜과 그 효과에 대해 연구한다. 클라이언트는 자신의 MAC/PHY 채널 상황을 측정하여 서버측에 피드백하고 서버는 이를 이용하여 앞으로의 클라이언트의 상황을 예측하고 비트율 제어를 수행하는 방법을 제안한다. 제안 방법을 통해 기존의 RTCP(Real-time Transport Control Protocol)를 이용한 비트율 제어 방법보다 정확하게 가용 비트율을 예측할 수 있다. 정확한 가용 비트율 예측을 통해 비트율 낭비와 전송지연을 감소시키고, 비디오 전송 시 화질을 향상시킬 수 있다. WiMAX 환경에서 실제로 측정된 클라이언트의 CINR(Carrier to Interface Noise Ratio) 데이터를 활용하여 그 효과를 보여준다.

주의력결핍 과잉행동장애의 신경생물학적 병태생리 (Neurobiological Pathophysiology of Attention Deficit Hyperactivity Disorder)

  • 박형배;주열
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제17권2호
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    • pp.108-122
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    • 2000
  • Background: Models of attention deficit hyperactivity disorder(ADHD) that have proposed a hypodopaminergic state resulting in hypofunction of the prefrontal circuitry have assumed a unitary dopamine system, which largely ignores the distinct functional differences between mesocortical dopamine system and nigrostriatal dopamine system. Purpose: The author's goal was to develop a pathophysiological model for ADHD with greater explanotory power than dopaminergic hypofunction hypothesis in prefronal circuitry. Material and Methods: Published clinical findings on ADHD were integrated with data from genetic, pharmacological, neuroimaging studies in human and animals. Results: Molecular genetic studies suggest that three genes may increase the susceptibility to ADHD. The three candidate genes associated with ADHD are each involved in dopaminergic function, and this consistent with the neurobiologic studies implicating catecholamines in the etiology of ADHD. Pharmacological data also provide compelling support for dopamine and noradrenergic hypothesis of ADHD. Neuroimaging studies lend substantial support for the hypothesis that right-sided abnormalities of prefrontal-basal ganglia circuit would be found in ADHD. Conclusions: The present hypothesis takes advantage of the major differences between the two pertinent dopamine systems. Mesocortical dopamine system, which largely lacks inhibitory autoreceptors, is ideally positioned to regulate cortical inputs, thus improving the signal-to-noise ratio for biologically valued signals. In this circuit, therapeutic doses of stimulants are hypothesized to increase postsynaptic dopamine effects and enhance executive functions. By contrast, symptoms of hyperactivity/impulsivity in ADHD are hypothesized to be associated with relative overactivity of nigrostriatal circuit. This nigrostriatal circuit is tightly regulated by inhibitory autoreceptoors as well as by long distance feedback from the cortex, and slow diffusion of therapeutic doses of stimulant via oral administration is hypothesized to produce a net inhibition of dopaminergic neurotransmission and improves hyperactivity.

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