• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권8호
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• pp.580-587
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• 2003

본 논문에서는 진행파형 전계흡수 변조기 (TW-EAM: traveling-wave electroabsorption modulator)의 선형성을 분석하기 위한 새로운 모델을 제시한다. TW-EAM은 소자의 길이, 마이크로파 손실 (microwave loss, ML), 그리고 임피던스 부정합에 의한 내부반사(internal reflection, IR) 등이 소자의 선형성에 영향을 미친다. 소자의 길이의 증가는 혼변조 왜곡 (intermodulation distortion, IMD)이 최소가 되는 전원전압의 크기를 감소시킨다. ML의 증가는 3차 혼변조 왜곡 (third-order IMD, IMD3)의 감소와 동시에 출력신호의 전력도 감소시킨다. IR은 입력주파수의 파장과 소자의 길이에 따라 각기 다른 IMD 특성을 나타낸다. ML 또는 IR에 의한 SFDR (spurious-free dynamic-range)의 변화는 거의 없었으며, TW-EAM의 IR을 이용하면 ML에 의한 신호 전력의 감쇄를 보상해 줄 수 있음도 알 수 있었다. 결과적으로 50 GHz 대역의 RF-광통신용 TW-EAM은 길이가 0.8 mm이고 출력단의 임피던스 부정합을 이용하면서 최소의 손실을 가지는 구조가 적당함을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.77-86
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• 1999

대체로 황천 운행 시 선체와 파도의 상대적인 운동에 의하여 발생하는 파랑충격하중을 고려하여 선수 구조부를 설계하고 있다. 선수 구조부의 파랑충격현상은 대단히 복잡한 현상을 나타내고 있고 정확하게 규명하기 어렵기 때문에 경험적인 설계에 의존하고 있다. 본 연구에서는 첫 단계로서 동적 비선형 범용 프로그램 LS/DYNA3D를 이용하여 선수 구조부의 손상 자료로부터 역으로 파랑충격하중을 추정하고, 파랑충격압력 곡선의 극치, 지속시간, 후부높이, 극치발생시간 등과 같은 특징에 대한 파라메트 연구를 수행하고자 한다. 본 연구를 통하여 파랑충격하중에 대한 구조물의 동적 거동은 주로 충격압력역적에 의하여 영향을 받고, 또한 구조물에 최대 변형이 발생하기 이전에 가하여진 충격압력역적이 거동에 매우 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권10호
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• pp.3275-3285
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• 2021

A Nuclear Power Plant (NPP) is a complex dynamic system-of-systems with highly nonlinear behaviors. In order to control the plant operation under both normal and abnormal conditions, the different systems in NPPs (e.g., the reactor core components, primary and secondary coolant systems) are usually monitored continuously, resulting in very large amounts of data. This situation makes it possible to integrate relevant qualitative and quantitative knowledge with artificial intelligence techniques to provide faster and more accurate behavior predictions, leading to more rapid decisions, based on actual NPP operation data. Data-driven models (DDM) rely on artificial intelligence to learn autonomously based on patterns in data, and they represent alternatives to physics-based models that typically require significant computational resources and might not fully represent the actual operation conditions of an NPP. In this study, a feed-forward backpropagation artificial neural network (ANN) model was trained to simulate the interaction between the reactor core and the primary and secondary coolant systems in a pressurized water reactor. The transients used for model training included perturbations in reactivity, steam valve coefficient, reactor core inlet temperature, and steam generator inlet temperature. Uncertainties of the plant physical parameters and operating conditions were also incorporated in these transients. Eight training functions were adopted during the training stage to develop the most efficient network. The developed ANN model predictions were subsequently tested successfully considering different new transients. Overall, through prompt prediction of NPP behavior under different transients, the study aims at demonstrating the potential of artificial intelligence to empower rapid emergency response planning and risk mitigation strategies.

• Earthquakes and Structures
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• 제24권4호
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• pp.275-288
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• 2023

Based on the crucial role of high-speed railway bridges (HSRBs) in the safety of high-speed railway operations, it is an important approach to mitigate earthquake hazards by proceeding with seismic risk assessments in their whole life. Bridge seismic risk assessment, which usually evaluates the seismic performance of bridges from a probabilistic perspective, provides technical support for bridge risk management. The seismic performance of bridges is greatly affected by the degradation of material properties, therefore, material damage plays a nonnegligible role in the seismic risk assessment of the bridge. The effect of material damage is not considered in most current studies on seismic risk analysis of bridges, nevertheless. To fill the gap in this area, in this paper, a nonlinear dynamic time-history analysis has been carried out by establishing OpenSees finite element model, and a seismic vulnerability analysis is carried out based on the incremental dynamic analysis (IDA) method. On this basis, combined with the site risk analysis, the time-dependent seismic risk analysis of an offshore three-span HSRB in the whole life cycle has been conducted. The results showed that the seismic risk probabilities of both components and system of the bridge increase with the service time, and their seismic risk probabilities increase significantly in the last service period due to the degradation of the material strength, which demonstrates that the impact of durability damage should be considered when evaluating the seismic performance of bridges in the design and service period.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.6034-6039
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• 2012

본 논문에서는 모바일 로봇이 이동함에 있어 경사면을 만났을 경우 이를 극복하여 주행하는 경우가 발생할 수 있는데 이때 모바일 로봇 시스템 자체가 가지고 있는 슬립 문제가 주행을 진행함에 있어서 더욱 심하게 나타날 수 있기에 이를 해결하고 목표점까지의 안전한 직진 주행을 하기위한 모델 적응 퍼지 제어 방법을 기반으로 하는 모바일 로봇의 주행 제어 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안하고자 하는 모델 기반 적응 퍼지 제어기의 경우 먼저, 모바일 로봇의 등반 조건을 확인한 후 경사면을 모바일 로봇이 극복 주행을 할 수 있는지를 판단하고 만약 가능하다면 모바일 로봇의 동역학 모델을 포함한 모델 기반 제어기를 설계하여 극복 주행 제어를 하고자 한다. 이러한 경우 모바일 로봇 시스템의 안정성 보장 및 지면 마찰력 그리고 외란 보상 등이 충분히 고려된 제어기 설계가 가능할 것이다. 또한, 설계하고자 하는 제어 기법 중 적응 퍼지 제어 방법의 경우 모바일 로봇의 동특성을 충분히 반영한 모델인 비선형 Non-holonomic 시스템과 모바일 로봇의 슬립 문제 해결 등에 충분히 유용할 것이고 이를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.131-140
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• 2013

과거부터 축적된 시계열 데이터 기반의 정량적 예측 모형은 수치적인 정확성을 추구함으로써 다양한 분야의 투자 효과 예측에 활용되고 있다. 특히, R&D 사업의 경우 그 투자효과에 대해 역설할 필요가 있고, 이에 따라 건설 산업을 포함한 각 산업 정부 R&D 투자효과 예측을 위해 이러한 모형이 활용되고 있다. 그러나 5개의 세부 사업으로 분리 발주되는 건설 분야 정부 R&D 사업의 경우, 세부 사업 관련 축적된 데이터가 부족하고, 각 세부 사업별로 투자의 파급과정이 상이하다. 이에 따라 데이터 기반의 계량적 예측모형 개발에 제약이 있고, 개발된다 하더라도 투자 파급과정에 대한 설명력이 부족하여 투자 당위성을 설명해야 하는 각 세부 사업 담당자의 요구를 만족시키기에 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 적용되는 시스템다이내믹스 (System Dynamics) 시뮬레이션 방법론은 변수 간 인과관계를 기반으로 시스템 내 순환적 동태적 상호작용을 설명함으로써 건설 R&D 세부 사업들의 다양한 투자 파급과정을 이해하는 데 장점이 있다. 따라서 본 연구는, 각 사업별 특성에 대한 분석 및 관련된 정성적 자료를 기반으로 건설 R&D 투자의 파급과정을 설명하는 시스템다이내믹스 예측 모형을 개발하였다. 또한, 시스템다이내믹스 모형의 수치적 예측 정확성을 보완하기 위해 기 개발된 데이터 기반의 계량적 예측 모형과의 상호 연동체계를 제안하고, 이를 활용하였다. 본 모델링 방법은 정성적 자료와 정량적 데이터를 복합적으로 활용함으로써, R&D 투자의 파급과정 등 시스템 구조에 대한 이해를 가능하게 할 뿐 아니라 예측의 수치적 정확성을 보완할 수 있다. 제안한 모델링 방법을 가용데이터가 부족한 정부의 건설 R&D 세부 사업들의 경제적 투자효과 분석에 적용함으로써, 상이한 각 사업별 투자 파급과정에 대한 이해를 바탕으로 투자효과 극대화를 위한 전략 도출 및 수치적 예측력이 보완된 투자효과 분석에의 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.2335-2342
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• 2014

미래 유통 혁신 및 도심에서의 긴급 차량 운행에 도움을 주고자 차량 이동 정보 등이 포함된 실시간 교통 상황 정보 및 긴급 정보 제공 등을 위하여 무인 쿼드로터의 사용하고자 할 경우 무인 쿼드로터의 사용 안전성을 충분히 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 4개의 모터를 가지고 있고 시스템적으로 구조적 균형이 잘 잡혀있는 무인 쿼드로터 시스템의 안전성 증대를 위하여 도심에서의 안전 착륙 제어에 대한 연구를 무인 쿼드로터 시스템의 비선형 특성을 고려한 운동학 및 동역학적 모델 기반 및 외란이나 시스템 비선형성에 강인한 Fuzzy 제어기를 통하여 진행하고자 하며, 이를 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 분석 하였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 1995년도 춘계공동학술대회논문집; 전남대학교; 28-29 Apr. 1995
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• pp.869-879
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• 1995

The new field of learning control develops controllers that learn to improve their performance at executing a given task, based on experience performing this task. The simplest forms of learning control are based on the same concept as integral control, but operating in the domain of the repetitions of the task. In the previous paper, I had studied the use of such controllers in a decentralized system, such as a robot with the controller for each link acting independently. The basic result of the paper is to show that stability of the learning controllers for all subsystems when the coupling between subsystems is turned off, assures stability of the decentralized learning in the coupled system, provided that the sample time in the digital learning controller is sufficiently short. In this paper, we present two examples. The first illustrates the effect of coupling between subsystems in the system dynamics, and the second studies the application of decentralized learning control to robot problems. The latter example illustrates the application of decentralized learning control to nonlinear systems, and also studies the effect of the coupling between subsystems introduced in the input matrix by the discretization of the system equations. The conclusion is that for sufficiently small learning gain, and sufficiently small sample time, the simple learning control law based on integral control applied to each robot axis will produce zero tracking error in spite o the dynamic coupling in the robot equations. Of course, the results of this paper have much more general application than just to the robotics tracking problem. Convergence in decentralized systems is seen to depend only on the input and output matrices, provided the sample time is suffiently small.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권9호
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• pp.711-723
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• 2017

본 연구에서는 재형상 특성을 지닌 유기적 비행 어레이의 비행 제어 시스템 설계에 대한 내용을 제안하였다. 단일 덕티드팬의 결합과 분리를 기반으로 구성되는 유기적 비행어레이는 주어진 임무나 주변 상황에 대해 유기적으로 어레이 형상을 변화시킬 수 있는 장점을 가진다. 이와 더불어 덕티드팬 비행체 기반이기 때문에 호버링이 가능하여 실내 정찰, 통신 중계, 레이더 재밍과 같은 미션에 유용하게 사용 된다. 비행 어레이의 동역학모델링은 단일 덕티드팬 비행체의 동역학 모델을 기반으로 구성되며, 비선형 제어기법을 적용하기 위해 어파인 형태의 동역학 식에 대한 유도를 수행한다. 비행체 자세 제어를 위해 Backstepping 제어기법을 적용하였으며 PID 제어기법을 통해 위치 제어 루프를 구현한다. 또한 수치 시뮬레이션을 통해 제안 된 제어기가 주어진 상황에서 충분한 성능을 보이는지를 검증하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제19권2호
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• pp.67-73
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• 2005

This paper describes depth, heading and speed control of an underwater vehicle that has four stern thrusters of which forces are coupled in the diving and, steering motion, as well as the speed of the vehicle. The optimal linear quadratic controller is designed based on a linearized- state space model, developed by combining the dynamic equations of speed, steering and diving motion. The designed controller gives provides an optimal thrust distribution, minimizing the given performance index to control speed, depth and heading simultaneously. To validate the performance of the controller, a simulation and tank-test are carried out with DUSAUV (Dual Use Semi-Autonomous Underwater Vehicle), developed by KORDI as a test-bed for testing new underwater technologies. Optimal gains of the controller are tuned, using a computer simulation environment with a nonlinear 6-DOF numerical DUSAUV model, developed by PMM (Planner Motion Mechanism) test. To verify the performance of the presented controller in experiment, a tank-test with DUSAUV is carried out in the ocean engineering basin in KORDI. The experimental results are also compared with the simulation results to investigate the accordance of the numerical and the real mode.