• 제목/요약/키워드: second-order system

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Adsorption kinetic and mechanistic view of aqueous ferric ion onto bio-natural rice grains

  • Al-Anber, Mohammed A.
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제8권1호
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    • pp.73-88
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    • 2017
  • Adsorption kinetics of aqueous ferric ion ($Fe^{3+}$) onto bio-natural rice grains (BRG) have been studied in a batch system. The influence of contact time (0-180 minutes), the dosage of BRG adsorbent (10, 20, 40, and $60gL^{-1}$), and ambient temperature (27, 37, 47, and $57^{\circ}C$) for the adsorption system have been reported. The equilibrium time achieved after 20 minutes of adsorption contact time. The maximum removal of ferric ion is 99% by using $60gL^{-1}$ of BRG, $T=37^{\circ}C$, and $50mgL^{-1}$ ferric ion solution. Adsorption kinetic and diffusion models, such as pseudo-first order, pseudo-second order, and Weber-Morris intra-particle diffusion model, have been used to describe the adsorption rate and mechanism of the ferric ion onto BRG surface. The sorption data results are fitted by Lagergren pseudo-second order model ($R^2=1.0$). The kinetic parameters, rate constant, and sorption capacities have been calculated. The new information in this study suggests that BRG could adsorb ferric ion from water physiosorption during the first 5 minutes. Afterward, the electrostatic interaction between ferric ion and BGR-surface could take place as a very weak chemisorptions process. Thus, there is no significant change could be noticed in the FTIR spectra after adsorption. I recommend producing BGR as a bio-natural filtering material for removing the ferric ion from water.

Influence of second order wave excitation loads on coupled response of an offshore floating wind turbine

  • Chuang, Zhenju;Liu, Shewen;Lu, Yu
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.367-375
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    • 2020
  • This paper presents an integrated analysis about dynamic performance of a Floating Offshore Wind Turbine (FOWT) OC4 DeepCwind with semi-submersible platform under real sea environment. The emphasis of this paper is to investigate how the wave mean drift force and slow-drift wave excitation load (Quadratic transfer function, namely QTF) influence the platform motions, mooring line tension and tower base bending moments. Second order potential theory is being used for computing linear and nonlinear wave effects, including first order wave force, mean drift force and slow-drift excitation loads. Morison model is utilized to account the viscous effect from fluid. This approach considers floating wind turbine as an integrated coupled system. Two time-domain solvers, SIMA (SIMO/RIFLEX/AERODYN) and FAST are being chosen to analyze the global response of the integrated coupled system under small, moderate and severe sea condition. Results show that second order mean drift force and slow-drift force will drift the floater away along wave propagation direction. At the same time, slow-drift force has larger effect than mean drift force. Also tension of the mooring line at fairlead and tower base loads are increased accordingly in all sea conditions under investigation.

ADJOINT SYSTEM FOR A MAGNETO-CONVECTIVE FLOW IN AN ACTIVE MUSHY LAYER

  • Bhatta, Dambaru;Riahi, Daniel N.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제29권5_6호
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    • pp.1269-1283
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    • 2011
  • Here we consider magneto-convection in a mushy layer which is formed during solidification of binary alloys. The mushy layer is treated as an active porous media with variable permeability. The equations governing the layer are conservation of mass, conservation of heat, conservation of solute, magnetic induction equation, momentum equation governed by the Darcy's law and Maxwell's equations for the magnetic field. To study the second order effects on the flow without solving the second order system, we need to obtain the adjoint system for the flow. This motivates the authors we derive the adjoint system analytically for the mushy layer case. Numerical results of the adjoint system are presented for passive and active mushy layers at the onset of the motion using a set of parameters experimentalists use.

주파수합성기의 Phase Noise 예측 및 3차 PLL 시스템에서의 1/f Noise Modeling (The Phase Noise prediction and the third PLL systems on 1/f Noise Modeling of Frequency Synthesizer)

  • 조형래;성태경;김형도
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.653-660
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    • 2001
  • 본 논문에서는 주파수합성기에서 가장 큰 잡음원인 VCO 및 각 단에서 발생하는 위상잡음 의 offset주파수에 따른 변화를 예측하기 위해 2303.15MHz의 주파수합성기를 설계하고 Lascari의 예측방법 을 이용하여 모델링 하였다. 또한, VCO에서 발생되는 여러 중첩 형태로 된 위상잡음중 저주파대역에서 문제가 되는 1/f noise를 3차 시스템에서 분석하였다. 3차 시스템에서는 해석이 복잡하므로 수학적인 분석을 통하여 1/f noise를 예측한다는 것이 어렵지만 pseudo-damping factor의 도입으로 3차 시스템에서의 1/f noise variance의 해석이 용이 하도록 시도하였고 이를 2차 시스템과 비교.분석하였다. 그 결과, tcxo의 경우 위상잡음이 루프 통과 전 10 kHz offset 주파수에서 -160dBc/Hz, 루프 통과 후 -162.6705dBc/Hz, 100 kHz offset 주파수에서 -180dBc/Hz, 루프 통과 후 -560dBc/Hz로 VCO의 위상잡음에 비해 offset주파수에 따라 루프 통과 후 급격히 감쇠 됨을 알 수 있었다. 2차와 3차 시스템에서의 잡음대역폭과 그 variance factor를 연관하여 3차 시스템에서 의 variance가 2차 시스템의 variance보다 크게 발생함을 알 수 있었다.

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A method for linearizing nonlinear system by use of polynomial compensation

  • Nishiyama, Eiji;Harada, Hiroshi;Kashiwagi, Hiroshi
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.597-600
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    • 1997
  • In this paper, the authors propose a new method for linearizing a nonlinear dynamical system by use of polynomial compensation. In this method, an M-sequence is applied to the nonlinear system and the crosscorrelation function between the input and the output gives us every crosssections of Volterra kernels of the nonlinear system up to 3rd order. We construct a polynomial compensation function from comparison between lst order Volterra kernel and high order kernels. The polynomial compensation function is, in this case, of third order whose coefficients are variable depending on the amplitude of the input signal. Once we can get compensation function of nonlinear system, we can construct a linearization scheme of the nonlinear system. That is. the effect of second and third order Volterra kernels are subtracted from the output, thus we obtain a sort of linearized output. The authors applied this method to a saturation-type nonlinear system by simulation, and the results show good agreement with the theoretical considerations.

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탄성좌굴 고유치 및 2차 탄성해석법을 이용한 평면강절프레임의 개선된 좌굴설계법 (An Improved Stability Design of Plane Frames using System Buckling and Second-order Elastic Analysis)

  • 송주영;경용수;김남일;김문영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.159-168
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    • 2005
  • 탄성좌굴 고유치해석을 이용한 유효좌굴길이 산정법과 2차 탄성해석기법을 이용하여 축력과 휨모멘트를 받는 강절프레임의 보-기둥부재에 대하여 개선된 좌굴설계법을 제안한다. 이를 위하여 먼저 안정함수를 이용하여 보-기둥요소의 접선강성행렬을 유도하고, 탄성좌굴 고유치해석을 이용한 유효좌굴길이 산정법을 고찰한다. 또한 강절프레임에 대하여 소위 P-Delta 효과를 고려하는 2차 해석법을 제시한다. 해석예제를 통하여 먼저 2차 탄성해석과 기하학적 비선형해석에 의한 결과를 비교하여 2차 해석의 정확성을 검증하고, 강절프레임에 대한 기존의 설계법과 본 연구의 개선된 좌굴설계법에 대한 수치결과를 비교, 검토를 행한다.

디지털 빔포밍을 위한 다차 샘플링 방법의 실험적 고찰 (Experimental Considration of Multi-order Sampling for Digital Beamforming)

  • 나병윤;정목근
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.105-112
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    • 1998
  • 본 논문에서는 RF초음파 신호의 포락선 검출을 위하여 제안된 다차 샘플링 방법의 성능을 실험데이터를 이용하여 Quadrature 샘플링 및 2차 샘플링 방법과 비교하였다. Quadrature 샘플링의 결과 영상과 비교해볼 때 2차 샘플링의 결과 영상은 많은 오차를 보이고 있다. 그러나 다차 샘플링 결과, 특히 5차 샘플링 결과는 매우 우수한 포락선 검출 결과를 보여주고 있다. 이러한 다차 샘플링 방법을 사용하면 보다 경제적이고 우수한 성능의 디지털 빔포밍 시스템의 구현이 가능하다.

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R.C 박스거교의 체계신뢰성 해석 및 안전도 평가 (Assessment of System Reliability and Capacity-Rating of Concrete Box-Girder Highway Brdiges)

  • 조효남;신재철
    • 콘크리트학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.187-198
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    • 1995
  • 본 연구는 RC 박스거더교 상부구조의 체계신뢰성 해석과 체계신뢰성에 기초한 내하력 평가를 위하여 실용적이고 실제적인 신뢰성 모델 및 방법을 제안하였다. 시스템으로서 교량의 보유내하력을 정확히 예측한다는 것은, 특히 교량이 높은 여용성을 갖고 있고 열화손상이 심각한 경우에는 더욱 어려운 문제이다. 본 연구는 교량의 체계신뢰성에 상응하는 교량시스템강도로서 정의도리 수 잇는 등가의 시스템가동의 항으로 교량의 보유내하력을 평가하는 새로운 접근방법을 제안하였다. 즉, 이 방법은 체계신뢰성지수의 FOSM(Fdirst Order Second Moment)형태에서 유도된 등가시스템저항강도로서 보다 실제적이고 합리적인 극산시스템저항강도 평가방법이다. 본 연구에서 제안된 RC박스거더교를 위한 강도한계상태모형은 휨 및 전단강도에 기초하였다. 그리고 박스거더 상부구조의 체계신뢰성 문제는 주요 파괴 메카니즘이나 각거더의 한계파괴상태에 기초한 FMA(Failure Mode Approach) 로부터 획득한 직-병렬 혼합모델로서 정식화하였다. 제안된 모형의 신뢰성해석에는 AFOSM(Advanced First Order Second Moment) 과 IST(Importance Sampling Technique) 시뮬레이션 알고리즘을 사용하였다.

폐루프 응답에 의한 공정의 수학적 모델링 (System modeling from close-loop response)

  • 최정내;류영국;조준호;황형수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 D
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    • pp.686-688
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    • 2000
  • In this paper, a new method for system identification is proposed. Unknown dynamic system is identified to the second order transfer function, which can be applied to PID controller design. First, overshoot$(o_s)$, settling time$(t_s)$, and steady state value$(y_{ss})$ are obtained from the step response of unknown dynamic system. And then, we can get the second order transfer function using equations which are extracted from those three parameters$(o_s,t_s,y_{ss})$ through mathmatical analysis. In addition, simulation is carried out to show excellent performance of proposed identification method compare with other.

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Stability Condition of Discretized Equivalent Control Based Sliding mode Controller for Second-Order Systems with external disturbance

  • Son, Sung-Han;Kim, Mi-Ran;Park, Kang-Bak;Tsuji, Teruo
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.553-556
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    • 2005
  • A novel sufficient condition of discretized equivalent control based sliding mode controller (SMC) for a second-order system with external disturbance to be globally uniformly ultimately bounded (GUUB) is proposed. The proposed stability condition guarantees that the system state is always GUUB in the presence of disturbance. The ultimate bounds of the system state variables are also derived.

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