• 제목/요약/키워드: 선형화 방정식

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등가 비선형화법 적용에 의한 선박의 비선형 횡동요 계산 (Application of Equivalent Nonlinear Method to Nonlinear Rolling Motoion of Ships)

  • ;권순홍;김대웅
    • 한국해양공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.92-98
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    • 1993
  • 불규칙 해상에서 선박의 큰 횡요각의 예측이 중요한 과제로 대두 되고 있다. 본 논문에서는 추계적 해석에 의한 이의 예측 방법을 제시한다. 즉, 주어진 비선형 횡요 운동 방정식으로 부터 배의 횡요각과 각속도의 확률 밀도 함수를 구하는 방법으로 평균화 법과 등가 비선형화 법을 적용하였고 각종 계수들의 값의 변화에 따른 예측 결과를 다른 논문에서 제시한 simulation 결과와 비교하였다.

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불확정 구조계 고유치에 관한 이차 민감도 해석 (Design Sensitivity Analysis of the Second Order Perturbed Eigenproblems for Random Structural System)

  • 임오강;이병우
    • 전산구조공학
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    • 제7권3호
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    • pp.115-122
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    • 1994
  • 불확정 구조계획의 선형 고유치 문제는 재료정수나 경게조건 및 외부하중 등에 결정론적으로 사용할 수 없는 확률량을 포함하고 있다. 변동량을 내포한 고유치 문제의 해석은 기대치에 대한 지배 방정식과 변동량 결정방정식을 고려해야 한다. 비선형성이 심한 구조계를 선형화할 대 일차 및 이차 변동값을 반영함으로 고유치의 정도를 향상시킬 수 있다. 매개변수에 불확정성을 포함한 고유치 문제는 최적설계 정식화에서 변동된 값을 고료해 줌으로 신뢰성 있는 설계가 된다. 최적설계 알고리즘 중에는 목적함수와 제한 조건식의 설계 민감도를 요한다. 이차 기울기에 근거를 둔 최적설계 수행시에 변동량에 고려하여 제한식으로 설정하고, 설계 민감도를 구할 수 있는 방법을 제시하였다.

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최적 제어법에 의한 타워크레인의 자동화에 관한 연구 (Automation of Tower Cranes based on Optimal Control Method)

  • Lee, Jin-Woo;Kim, Sang-Bong
    • 한국안전학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.213-222
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    • 1993
  • 본 논문은 하역작업이나 제품의 권상, 권하시 타워크레인의 로바스트 콘트롤을 고려한 타워크레인의 자동화에 관한 것이다. 본 논문을 위한 타워크레인의 모델방정식은 라그랑즈 방정식을 사용하였으며, 동방정식은 평행점 근방에서 선형화 하였다. 본 논문의 제어법으로서는 최적 레규레타법을 적용하였으며, 그 효용성은 설계된 최적 제어법을 위하여 16비트 마이크로컴퓨터를 이용하여 카고로우프의 진동제어와 그레인의 붐 및 트로리의 위치제어를 위한 실험결과로써 입증되었다.

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대심도 지하관로 배수 시스템의 서어징 현상에 관한 연구 (Study of Surges in a Large-Diameter Subteranean Diversion Channel with Multiple Surge Tanks)

  • 정광근;여운식;안태진
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.757-768
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    • 1998
  • 6개의 수조와 1개의 펌프장을 갖고 있는 대심도 지하관로 배수시스템에서 발생하는 복잡한 서어징 현상을 강체수주이론에 의한 비선형 상태방정식에 의해서 해석하였다. 상태방정식은 각 수조에서의 유량연속방정식과 비선형항을 갖는 지하관로의 운동 방정식으로부터 구성된다. 홍수의 유입량과 펌프의 유출량을 장방형 펄스(pulse)로 하고 유출유량과 전유입유량이 같다고 한다면 비선형 상태방정식에 의한 각 수조수위의 진동은 선형화 방정식에 의한 결과와 잘 일치 하고 있다. 이것은 관로저항의 영향이 적고 이것을 무시한 자유진동해석이 타당하다는 것을 나타내는 것이다. 자유진동 방정식은 6개의 고유모드를 갖는다. 그 중 하나는 강체모드이며 유출유량이 전유입유량과 다를 때에 나타나며 이러한 6개의 고유모드는 유입유출조건에 의해서 여러 가지 서어징 현상을 구성한다. 강체모드가 존재하기 때문에 실제의 홍수 유입량에 대응한 고도의 펌프운전이 요구된다.

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열음향 냉동기의 설계 및 개발 : I. 내부공간의 음향해석 및 에너지 변환 예측 (Design and Development of Thermoacoustic Rdfrierator : I. Acoustic Analysis of Resonator and Prediction of Energy Conversion)

  • 박철민;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.44-52
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    • 1996
  • 열음향 냉동기의 설계시 요구되는 냉동기의 내부음장 특성을 예측하기 위해, 냉동기를 이루는 공명기 구조 및 선형화된 스피커의 모델에 대행 전달행렬기법을 이용하여 해석을 수행하였다. 여러 가지 기본 음향요소들의 전달행렬을 이용하여 공명기를 음향학적 요소들로 분해하고, 스피커의 선형화된 동특성 방정식과 함께 해석함으로써 음향요소들이 직렬로 배열되어 있는 공명기에 대한 음향특성을 얻어 내었다. 또한, 열음향 냉동기의 개발에 있어서 중요한 목표중 하나인 모세관 스택에서의 온도차이를 에너지 방정식을 이용하여 수치적으로 예측하였다. 한 개의 모세관 기공내에서의 음향일의 흐름, 열음향 흐름, 단위 길이당 에너지 손실 등을 단면변화함수를 이용해 표시한 후, 전체 스택에서의 에너지 흐름과 열평형을 고려하였다. 전체 스택에서의 에너지 흐름에 관한 식에 대하여, 내부음장 예측에 의해 구한 물리량을 이용하여, 수치적인 반복계산을 수행함으로써 온도비 및 성적계수를 예측할 수 있었다. 실제 설계된 공명기의 음향 특성의 해석결과가 실험과 잘 일치함을 관찰한 후, Hofler의 열음향냉동기에 대한 열음향 해석을 수행하여 실험결과와 잘 부합됨을 확인할 수 있었다.

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확장된 루엔버거 관측기를 이용한 유도전동기 회전자 자속 추정 (Rotor Flux Estimation of an Induction Motor using the Extended Luenberger Observer)

  • 조금배;최연옥;정삼용
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.115-124
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유도전동기 회전자 자속 기준제어를 위하여 비선형 관측기인 확장된 루엔버거 관측기 원리를 적용한 새로운 회전자 자속관측기를 제안하였다. 확장된 루엔버거 관측기는 확장된 칼만 필터와 유사하게 동특성 오차의 선형화 기법을 따트고 있으나 통계학적 속성의 노이즈 공분산을 고려하지 않는 결정론적 관측기로서 비선형 상태관측기 설계시 요구되는 좌표변환 및 선형화 파정에서 비선형 편미분 방정식의 직접적인 해를 펼요로 하지 않아 구현이 비교적 용이하다. 제안된 회전자 자속관측기는 직교좌표의 고정자 전류, 회전자 자속, 속도 및 부하 토크로 구성된 6차 미분방정식으로부터 유도되었으며 축약된 형태의 이득행렬을 갖는다. 시뮬레이션 및 실험은 파라 미터중 회전자 저항 값이 변동된 상황을 가정하여 수행하였으며, 시뮬레이션 결과 제안된 관측기를 이용한 자속 추정시 극점 재배치를 통하여 동특성 오차의 수렴성을 제어할 수 있으며, 부하 설험결과 제안된 관측기를 적용하는 경우에는 슬립적분형 간접벡터제어에 비해 보다 정확한 벡터제어가 가능함이 확인되었다.

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테이퍼 전송선 이론을 이용한 마이크로파 여파기 설계 (Microwave Filter Design using Tapered Transmission Line Theory)

  • 권진욱;최형석;장호성
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권3호
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    • pp.28-34
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    • 2000
  • 본 논문에서는 선형화된 리카티(Riccati) 방정식에 후리에 변환을 적용하여 주파수 특성함수와 불균일 테이퍼 전송선상의 새로운 임피던스 분포를 구한다. 리카티 방정식을 선형화 함으로써 발생할 수 있는 오차를 보상하기 위해 임의의 Taylor 급수를 임피던스 항에 추가한다. 추가된 항은 불균일 전송선 양단의 임피던스 불연속을 제거하는 역할을 한다. 설계과정을 통해서 여파기의 과녁 주파수 특성에 접근해 가는 것을 축차법을 통해서 보이며, 위상함수의 역할을 예제를 통해서 보인다. 본 논문에서 제시한 설계법은 불균일 테이퍼 전송선의 설계에 뛰어난 융통성을 제공하므로, 임의의 주파수 대역특성을 만족시키는 여파기 및 임피던스 정합회로 설계에 응용할 수 있다.

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Pt-GaAs Schottky Barrier Diode의 Computer Simulation (Computer Simulation of Pt-GaAs Schottky Barrier Diode)

  • 윤현로;홍봉식
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.101-107
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    • 1990
  • 본 논문에서 유한차분법을 이용하여 Pt-GaAs Schottky Barrier Diode(SBD)를 일차원으로 simulation하였다. 반도체의 지배방정식인 포아송 방정식(poisson equation)과 전류연속 방정식)current continuity equation)을 이산화 시킨 다음 Newton-Raphson 방법으로 선형화시켜서 가우스 소거법으로 해가 수렴할 때까지 반복적으로 풀었다. 이 SBD의 해석에 필요한 경계조건은 열전자방출-확산이론(thermionic emission-diffusion theory)으로부터 Schottky Barrier의 경계조건을 취하였다. 에피층을 갖는 SBD를 모델링하여 인가전압에 따른 다이오드에서의 전위와 전자의 분포를 simulation 하였다. 전위에 따라 변하는 접속층을 고려하여 실험치와 잘 일치하는 결과를 얻었다.

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위너-호프 제어기법을 이용한 BTT 유도탄의 자동조종장치 설계 (Design of an Autopilot for the Bank-to-Turn Missile using Wiener-Hopf Methods)

  • 민덕기;박기헌
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권6호
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    • pp.45-56
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    • 1999
  • 본 논문에서는 추종 성능을 향상시키기 위해 표준모델의 2자유도 위너-호프 제어 기법을 이용하여 BTT유도탄의 자동조종장치를 설계하였다. 유도탄의 비선형 방정식으로부터 여러 동작점에 대한 선형화 모델을 구하여 선형 제어기를 설계하였으며 최종 자동조종장치는 설계된 제어기들을 이득 계획 기법을 이용하여 구성하였다. 실제 적용성을 검증하기 위하여 유도탄의 정확한 비선형 방정식과 공력 계수의 변화 등을 포함하는 6 자유도 방정식 프로그램을 이용하여 유도탄의 비행 동작에 대한 모의실험을 수행하였다.

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음해법에 의한 2차원 조류유동 계산법 (An Implicit Numerical Method for Two-Dimensional Tidal Computation)

  • 김선영;송무석
    • 대한조선학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.1-14
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    • 1998
  • 2차원 천수방정식에 기초한 조류계산 수치모델을 개발하였다. 복잡한 해안선의 입력을 단순화할 수 있는 직각격자를 사용하였으며, 방정식은 효율이 뛰어난 것으로 알려져 있는 인수분해음해법(Implicit Factorization Method)에 의하여 수치적으로 풀었다. 대류항은 상류차분법으로 처리하여 수치소산이 자동적으로 들어가도록 하였으며, 따라서 수치불안정에 의한 발산을 억제할 수 있었다. 모델의 검증을 위하여 선형화된 천수방정식을 풀고 계산결과를 해석해와 비교하였으며 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 수치모델의 응용 예로서 인천항부근의 경인운하 개발예정인 수로에서의 조류 계산결과를 보였다.

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