• 제목/요약/키워드: linearization

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$H_\infty$제어에 의한 병렬형 도립진자의 제어에 관한 연구 (A Study on the Control of Parallel-Type Inverted Pendulum by $H_\infty$ Control)

  • 양주호;변정환
    • 수산해양기술연구
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    • 제31권2호
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    • pp.178-189
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    • 1995
  • 병렬형 도립진자를 수학적으로 모델링하고 주파수 응답법에 의해 파라미터를 동정하여, $H_\infty$제어이론 중 혼합감도문제에 의거하여 제어계를 설계한 후 응답 시뮬레이션을 한 결과그 응답으로부터 모델링의 불확실성에 대처할 수 있는 강인한 제어계를 구성할 수 있었다. 앞으로 실제 시스템에 대하 s제어들 과제로 남겨두고 있다. 시뮬레이션 응답과는 달리 실제 으답실험에서도 좋은 결과를 얻기 위해서는 여러 가지의 어려움이 있을 것으로 예상된다. 특히 응답 시뮬레이션에서도 나타난 바와 같이 전자가 미소각으로 기울어진 상태에서 제어를 할 경우에도 각 상태의 변동량이 크고, 또한 상당한 제어입력을 요한다. 따라서 센서 잡음에 대한 영향을 충분히 고려할 필요가 있으므로, 노이즈를 많이 발생시키는 PWM방식의 직류모터 구동 드라이버보다는 선형 드라이버를 이용하는 것이 적절할 것으로 예상된다

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M/W 중계기용 아날로그 Predistorter의 설계 및 구현 (Design and Implementation of an Analog Predistorter for M/W Repeaters)

  • 강상기;유준규;장대익
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.33-38
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    • 2008
  • M/W 주파수 변환 중계기는 송신 궤환 신호에 의한 발진 가능성이 적고, 가시거리 통신을 하기 때문에 타 시스템에 대한 간섭도 적다. 때문에 도서 지역 등에 기지국 신호를 전송하는 경우에 M/W 중계기를 많이 이용한다. 본 논문에는 이동통신 M/W 주파수 변환 송신기에 적용 가능한 아날로그 predistorter의 설계와 구현에 관한 내용이 기술되어 있다. 본 논문에서 이용한 M/W 주파수 변환 송신기는 1010+/10 MHz의 신호를 11GHz 대역으로 주파수 변환해서 전송한다. 11GHz 대역에서 predistorter를 구현하기는 매우 어렵기 때문에 논문에서는 IF 대역인 1010MHz 대역에서 동작하는 predistorter를 구현하였다. 이와 같은 IF 대역에서 동작하는 predistorter는 IF 단 이후의 전체 송신기를 선형화 하는 효과가 있다. Predistorter의 성능 실험 결과 M/W 주파수 변환 송신기가 10.805GHz에서 25dBm을 출력 할 때 10dB의 ACPR(Adjacent Channel Power Ratio)이 개선됨을 확인하였다.

DACS형 직격요격비행체의 비선형 가속도 조종루프 설계 (Nonlinear Acceleration Controller Design for DACS Type Kill Vehicle)

  • 이창훈;김태훈;전병을
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.54-64
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    • 2015
  • 본 논문에서는 DACS(Divert and Attitude Control System)를 장착한 KV(kill vehicle)의 비선형 가속도 조종루프 설계에 대해서 다룬다. ACS(Attitude Control System)는 받음각을 0으로 유지시키는 추력을 유발시키며, 받음각 제어를 위해 ACS를 제어명령으로 사용하는 궤환선형화 기반 비선형 받음각 조종루프를 제안한다. 받음각이 0인 조건에서는 비행경로각과 자세각이 일치하기 때문에 DCS(Divert Control System)는 유도루프에서 요구하는 측방향 가속도를 직접 생성하도록 제어한다. 이러한 방식에서는 추력에 의한 공력간섭 효과를 최소화 시킬 수 있으며, DCS와 ACS의 운용로직을 단순화 시킬 수 있다. 수치 시뮬레이션을 통해 제안한 기법의 성능을 검증한다.

Evaluation of mode-shape linearization for HFBB analysis of real tall buildings

  • Tse, K.T.;Yu, X.J.;Hitchcock, P.A.
    • Wind and Structures
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    • 제18권4호
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    • pp.423-441
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    • 2014
  • The high frequency base balance (HFBB) technique is a convenient and relatively fast wind tunnel testing technique for predicting wind-induced forces for tall building design. While modern tall building design has seen a number architecturally remarkable buildings constructed recently, the characteristics of those buildings are significantly different to those that were common when the HFBB technique was originally developed. In particular, the prediction of generalized forces for buildings with 3-dimensional mode shapes has a number of inherent uncertainties and challenges that need to be overcome to accurately predict building loads and responses. As an alternative to the more conventional application of general mode shape correction factors, an analysis methodology, referred to as the linear-mode-shape (LMS) method, has been recently developed to allow better estimates of the generalized forces by establishing a new set of centers at which the translational mode shapes are linear. The LMS method was initially evaluated and compared with the methods using mode shape correction factors for a rectangular building, which was wind tunnel tested in isolation in an open terrain for five incident wind angles at $22.5^{\circ}$ increments from $0^{\circ}$ to $90^{\circ}$. The results demonstrated that the LMS method provides more accurate predictions of the wind-induced loads and building responses than the application of mode shape correction factors. The LMS method was subsequently applied to a tall building project in Hong Kong. The building considered in the current study is located in a heavily developed business district and surrounded by tall buildings and mixed terrain. The HFBB results validated the versatility of the LMS method for the structural design of an actual tall building subjected to the varied wind characteristics caused by the surroundings. In comparison, the application of mode shape correction factors in the HFBB analysis did not directly take into account the influence of the site specific characteristics on the actual wind loads, hence their estimates of the building responses have a higher variability.

한국형 우주비행기의 기준 항력 추종 기반 재진입 유도 기법 (Reentry Guidance for Korean Space Plane Based on Reference Drag Following)

  • 윤다인;김영원;이창훈;최한림;유혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권8호
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    • pp.637-648
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    • 2021
  • 본 논문에서는 한국형 우주비행기(KSP)에 대한 새로운 재진입 유도를 제안하고자 한다. 제안된 방법은 우주 왕복선 유도 개념과 유사하게 다양한 비행경로 제약조건과 경계조건을 만족시키는 기준 항력 프로파일을 미리 결정하고, 결정된 기준 항력 프로파일을 추종하는 방식으로 유도명령이 구현된다. 이를 위해 본 연구에서는 항력 동역학을 조사하였으며, 그 결과 항력과 비행경로각의 동역학적 응답 특성이 상당히 다르다는 사실이 밝혀졌다. 이 사실을 바탕으로 제안한 유도명령은 시간분리 기법과 궤환선형화 방법을 사용하여 결정된다. 제안한 유도기법의 주요 특징은 간단한 구조와 명확한 작동 메커니즘에 있다. 따라서 제안된 방법은 기존 방법에 비해 구현이 간단하다. 본 논문에서는 제안된 방법의 성능을 조사하기 위해 수치 시뮬레이션을 수행한다.

극대화된 밴드갭을 갖는 켈빈 격자 구조의 아이소-지오메트릭 최적 설계 (Isogeometric Optimal Design of Kelvin Lattice Structures for Extremal Band Gaps)

  • 최명진;오명훈;조선호;구본용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.241-247
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    • 2019
  • 밴드갭은 기계적 파동의 전파가 금지되는 특정 주파수 범위를 의미한다. 본 연구는 경사도 기반의 설계 최적화 방법을 사용하여 낮은 가청 주파수 범위에서 밴드갭을 갖는 3차원 켈빈 격자를 설계하는 것을 목적으로 하고 있다. 블로흐 이론을 이용하여 무한주기 격자에서의 탄성파 전파를 해석하고, 기하학적으로 엄밀한 빔 이론에서 선형화를 통해 얻은 전단 변형 가능한 빔 모델을 사용하여 격자 구조 연결선을 모델링하였다. 주어진 격자 구성에서 중립 축 및 단면 두께를 B-spline 함수를 이용한 아이소-지오메트릭 매개화를 통해 설계 변수로 정의하고, 격자 구조의 밴드갭의 크기를 극대화하는 최적 설계를 수행하였다.

컨벡스 프로그래밍을 이용한 추진-활공 유도탄의 중기궤적 최적화 (Mid-course Trajectory Optimization for Boost-Glide Missiles Based on Convex Programming)

  • 권혁훈;홍성민;김경훈;김윤환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.21-30
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    • 2021
  • 탐색기를 탑재한 유도탄의 중기궤적은 탐색기 시야(FOV : Field-Of-View) 내에서 표적을 탐지하며, 전환 시점에서의 기동성을 최대화하도록 설계하는 것이 요구된다. 유도탄의 비행궤적 최적화 문제는 여러 구속조건이 적용된 비선형 문제로 일반적인 해석해를 도출하기 어렵기 때문에 그 동안 다양한 계산적인 방법들이 제시되어 왔다. 본 논문에서는 추진-활공 유도탄의 중기궤적 최적화 문제를 컨벡스 최적화 기법인 2차 원뿔 프로그래밍을 이용하여 산출하였다. 먼저, 운동방정식의 상태변수를 최소화하기 위해서 제어변수 구속조건이 추가된 제어변수 추가 형태의 운동방정식을 구성하였다. 또한, 자유 종말시간 문제와 추진시간 문제를 대처하기 위하여 정규화된 시간 변수를 독립 변수로 설정하였다. 그리고, 운동방정식과 제어변수 구속조건을 컨벡스 형태로 변환하기 위하여 각각 부분 선형화와 무손실 컨벡스 변환을 적용하였다. 마지막으로, 본 논문에서 제시된 방안의 타당성을 확인하기 위하여 비선형 최적화 프로그래밍 결과와 비교하였다.

Cu(II)를 이용하여 표면개질된 활성탄의 인산염 제거효율 향상 (Enhancement of phosphate removal using copper impregnated activated carbon(GAC-Cu))

  • 신정우;강서연;안병렬
    • 상하수도학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.455-463
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    • 2021
  • The adsorption process using GAC is one of the most secured methods to remove of phosphate from solution. This study was conducted by impregnating Cu(II) to GAC(GAC-Cu) to enhance phosphate adsorption for GAC. In the preparation of GAC-Cu, increasing the concentration of Cu(II) increased the phosphate uptake, confirming the effect of Cu(II) on phosphate uptake. A pH experiment was conducted at pH 4-8 to investigate the effect of the solution pH. Decrease of phosphate removal efficiency was found with increase of pH for both adsorbents, but the reduction rate of GAC-Cu slowed, indicating electrostatic interaction and coordinating bonding were simultaneously involved in phosphate removal. The adsorption was analyzed by Langmuir and Freundlich isotherm to determine the maximum phosphate uptake(qm) and adsorption mechanism. According to correlation of determination(R2), Freundlich isotherm model showed a better fit than Langmuir isotherm model. Based on the negative values of qm, Langmuir adsorption constant(b), and the value of 1/n, phosphate adsorption was shown to be unfavorable and favorable for GAC and GAC-Cu, respectively. The attempt of the linearization of each isotherm obtained very poor R2. Batch kinetic tests verified that ~30% and ~90 phosphate adsorptions were completed within 1h and 24 h, respectively. Pseudo second order(PSO) model showed more suitable than pseudo first order(PFO) because of higher R2. Regardless of type of kinetic model, GAC-Cu obtained higher constant of reaction(K) than GAC.

FEC 환경에서 다중 분기구조의 부분 오프로딩 시스템 (Partial Offloading System of Multi-branch Structures in Fog/Edge Computing Environment)

  • 이연식;띵 웨이;남광우;장민석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권10호
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    • pp.1551-1558
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    • 2022
  • 본 논문에서는 FEC (Fog/Edge Computing) 환경에서 다중 분기구조의 부분 오프로딩을 위해 모바일 장치와 에지서버로 구성된 2계층 협력 컴퓨팅 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 다중 분기구조에 대한 재구성 선형화 기법을 적용하여 응용 서비스 처리를 분할하는 알고리즘과 모바일 장치와 에지 서버 간의 부분 오프로딩을 통한 최적의 협업 알고리즘을 포함한다. 또한 계산 오프로딩 및 CNN 계층 스케줄링을 지연시간 최소화 문제로 공식화하고 시뮬레이션을 통해 제안 시스템의 효과를 분석한다. 실험 결과 제안 알고리즘은 DAG 및 체인 토폴로지 모두에 적합하고 다양한 네트워크 조건에 잘 적응할 수 있으며, 로컬이나 에지 전용 실행과 비교하여 효율적인 작업 처리 전략 및 처리시간을 제공한다. 또한 제안 시스템은 모바일 장치에서의 응용 서비스 최적 실행을 위한 모델의 경량화 및 에지 리소스 워크로드의 효율적 분배 관련 연구에 적용 가능하다.

Apply evolved grey-prediction scheme to structural building dynamic analysis

  • Z.Y. Chen;Yahui Meng;Ruei-Yuan Wang;Timothy Chen
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제90권1호
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    • pp.19-26
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    • 2024
  • In recent years, an increasing number of experimental studies have shown that the practical application of mature active control systems requires consideration of robustness criteria in the design process, including the reduction of tracking errors, operational resistance to external disturbances, and measurement noise, as well as robustness and stability. Good uncertainty prediction is thus proposed to solve problems caused by poor parameter selection and to remove the effects of dynamic coupling between degrees of freedom (DOF) in nonlinear systems. To overcome the stability problem, this study develops an advanced adaptive predictive fuzzy controller, which not only solves the programming problem of determining system stability but also uses the law of linear matrix inequality (LMI) to modify the fuzzy problem. The following parameters are used to manipulate the fuzzy controller of the robotic system to improve its control performance. The simulations for system uncertainty in the controller design emphasized the use of acceleration feedback for practical reasons. The simulation results also show that the proposed H∞ controller has excellent performance and reliability, and the effectiveness of the LMI-based method is also recognized. Therefore, this dynamic control method is suitable for seismic protection of civil buildings. The objectives of this document are access to adequate, safe, and affordable housing and basic services, promotion of inclusive and sustainable urbanization, implementation of sustainable disaster-resilient construction, sustainable planning, and sustainable management of human settlements. Simulation results of linear and non-linear structures demonstrate the ability of this method to identify structures and their changes due to damage. Therefore, with the continuous development of artificial intelligence and fuzzy theory, it seems that this goal will be achieved in the near future.