• 제목/요약/키워드: 선형화 방정식

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자동차 시트 및 마네킹 시스템의 자유 진동

  • 김성걸
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권9호
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    • pp.109-121
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    • 2000
  • A simplified modeling approach of free vibration for occupied car seats was demonstrated to be feasible. The model consisting of interconnected masses springs and dampers was initially broken down into subsystems and experiments conducted to determine approximate values for model parameters. Which were each stiffness and damping value. Nonlinear equations of motion were derived and model parameters obtained in experiments were applied to these equations. A mathematical model of free vibration for car seat and mannequin system was built with 7 degrees of freedom. in order to calculate natural frequencies and the corresponding mode shapes. linear equations of motion were obtained through linearization. In order to explore the effects of each model parameter free vibration analysis were preformed.

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항공기의 자동조종장치설계에 대한 이산확률최적설계의 적용 (Application of discrete stochastic optimal control system for aircraft autopilot design)

  • 이상기
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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    • pp.537-540
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    • 1987
  • 항공기가 평형상태로 비행하는 도중 돌풍과 같은 외부교란을 만난 교란상태운동은 선형화된 미분방정식으로 표현되며 비교적 짧은 비행시간동안의 비행은 선형시 불변계가 된다. 돌풍은 Gauss-Markov확률과정으로 모델링 되며, 항공기가 돌풍을 만난 교란상태운동은 시스템론적으로 보면 백색잡음이 성형필터를 거쳐 계에 입력되는 것과 같다. 초기의 설계방법은 고전적인 주파수영역에서의 해석방법을 사용하였으나 1960년대에 최적제어이론이 도입되면서 평가함수를 사용하여 원하는 비행특성을 얻는 방법을 사용하게 되었다. 그 후 계에 입력되는 외란과 측정시의 잡음으로 인한 불확실한 측정량으로부터 최적상태변수의 추정을 위해 필터링이론을 도입한 확률제어이론을 적용하여 자동조종장치를 설계하게 되었다. 이때까지는 연속제어계로 설계되었으며 그 후 측정신호를 샘플링하여 연속제어계와 등가의 이산제어계를 사용한 자동조종장치가 등장하였으며 이 경우 설계기법으로는 연속제어계를 사용하고 실현시킬 때는 디지털컴퓨터를 사용하였다. 이는 제어하는 동안 계의 계수와 제어법칙을 바꾸어 줄 수 있는 이산제어계의 장점을 이용하지 못하므로 처음부터 계를 등가의 이산계로 보고 제어계를 설계하는 방법이 도입되었다. 이 때 샘플링간격의 결정과 Quantization 영향이 설계시 고려되어야 한다.

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전압 Sag 보상을 위한 PWM Boost AC-AC 컨버터의 동작 특성 해석 (Operating Characteristics Analysis of PWM Boost AC-AC Converter for Compensation of Voltage Sag)

  • 최남섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.315-319
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    • 2003
  • 본 논문은 Custom Power의 입력 전압 Sag 보상을 위해 사용되는 PWM Boost AC-AC 컨버터의 정적 특성 및 동적 특성의 모델링 및 해석을 다룬다. 특히 회로 DQ 변환 기법을 사용하여 기본파 영역에서 시스템의 특성을 모두 포함하는 등가회로를 구하고, 전압이득과 입력역률에 대한 해석적인 결과를 도출한다. 또한, 제어의 관점에서 유용한 일정한 동작점 하에서의 선형화된 상태방정식을 구한다. 끝으로, 시뮬레이션을 통하여 제안된 등가회로 모델링과 해석이 타당함을 확인하였다.

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비대칭 단면을 갖는 박벽 곡선보의 안정성해석 I: 해석적 방법 (Spatial Stability of Non-Symmetric Thin-Walled Curved Beams I : Aanlytical Approach)

  • 민병철;김문영
    • 전산구조공학
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    • 제11권4호
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    • pp.239-251
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    • 1998
  • 본 연구에서는 비대칭 박벽단면을 갖는 곡선보의 안정성해석을 수행할 수 있는 이론 및 엄밀해를 제시하기 위하여, 3차원 연속체로부터 유도된 평형방정식으로부터 선형화된 가상일의 원리를 적용하였다. 박벽단면의 구속된 ?(warping)과 곡률효과를 고려하고 유한한 회전각의 2차항을 포함하는 곡선보의 변위장을 도입하여 단면에 대해 적분함으로써 도심축에 대한 박벽 곡선보의 총포텐셜에너지를 유도하였다. 또한, 단순지지되고 일축대칭 단면을 갖는 박벽원형 곡선보의 면내 및 면외좌굴에 대한 엄밀해를 유도하기 위하여, 면내에 대해서는 균일압축을 받는 원형아치의 역대칭 좌굴모드에 대한 좌굴하중을 유도하고 면외좌굴에 대해서는 균일압축 및 순수휨을 받는 아치의 처짐함수를 가정하여 곡선보의 횡좌굴하중에 대한 일반해를 제시하였다.

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회로 DQ 변환을 이용한 3상 PWM Boost AC-AC 컨버터의 특성해석 (Characteristic Analysis of Three Phase PWM Boost AC-AC Converter Using Circuit DQ Transformation)

  • 최남섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권7호
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    • pp.1514-1519
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    • 2003
  • 본 논문은 Custom Power의 입력 전압 Sag 보상을 위해 사용되는 3상 PWM Boost AC-AC 컨버터의 정적특성 및 동적 특성의 모델링 및 해석을 다룬다. 특히 회로 DQ 변환 기법을 사용하여 기본파 영역에서 시스템의 특성을 모두 포함하는 등가회로를 구하고, 전압이득과 입력 역률에 대한 해석적인 결과를 도출한다. 또한, 제어의 관점에서 유용한 일정한 동작 점 하에서의 선형화 된 상태방정식을 구한다. 끝으로, PSIM 시뮬레이션을 통하여 제안된 등가회로 모델링과 해석이 타당함을 확인하였다.

무효전력시장 구축을 위한 효율적인 발전전압 결정에 관한 연구 (A Computation of Efficient Generation Voltage for Reactive Power Market)

  • 정승완;송성환;윤용태;문승일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.201-203
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    • 2004
  • 본 논문에서는 먼저 유효전력 시장과 무효전력 시장을 분리하여 운영한다는 가정하에서 발전기의 무효전력 생산을 위한 최적의 전압값을 산정하고자 한다. 유효전력 시장에서 경제 급전(Economic Dispatch)을 통해 발전기의 유효전력 생산 비용을 최소화시키는 최적의 유효전력량 결정원리를 응용하여, 무효전력 시장에서의 발전기의 무효전력 생산 비용을 최소화시키는 최적의 발전기 전압 profile을 결정하는 무효전력시장 구축 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘에는 기본적으로 주효전력-전압의 조류방정식과 목적함수로서 무효진력 비용의 최소화 문제, 그리고 부하측 전압과 관련된 부등식제약조건의 선형화 문제 등이 포함된다. 이렇게 산출된 발전전압에 의한 무효전력의 가격은 실제 전압제어에 의한 가격산정이라는 측면에서 그 의미를 찾아볼 수가 있다.

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비백색 잡음을 입력으로 하는 비선형 시스템의 시뮬레이션 (Monte-Carlo Simulations of Nonlinear Systems to Non-White Excitation)

  • 김대웅;권순홍;하동대
    • 대한조선학회논문집
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    • 제31권2호
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    • pp.57-64
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    • 1994
  • 본 논문은 비선형 확률 미분 방정식의 시뮬레이션 기법을 다루었다. Monte-Carlo 해를 이 시뮬레이션 기법에 적용하였다. 이 방법은 불규칙 해상의 선박에 대한 비선형 횡요 운동을 해석하는데 적용하였다. 본 연구에서 제시한 방법의 유용성을 검증하기 위해서 시뮬레이션의 결과를 등가 선형화법과 등가 비선형화법의 결과와 비교하였다.

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태양광 발전 시스템용 3-레벨 부스트 컨버터 모델링 및 제어기 설계 (Modeling and Controller Design of Three-Level Boost Converter in Photovoltaic Power Conditioning System)

  • 이규민;장래혁;김일송
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.202-204
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    • 2020
  • 본 논문은 PCS(Photovoltaic power system)에서 MPPT 구현을 위한 TLB 컨버터의 모델링 및 제어기 설계를 제안한다. TLB 컨버터는 기존 부스트 컨버터에 비해 인덕터 크기가 감소하고, 효율이 증가하는 장점이 있다. 하지만 듀티비 0.5를 기준으로 2개의 동작 모드가 존재하여 제어기 설계 시 각 모드에 대한 해석이 필요하다. 또한 토폴로지를 모델링을 함에 있어 비선형적인 특징을 갖는 태양전지의 출력을 고려해야하는 필요성이 있다. 따라서 본 논문에서는 태양전지 출력 특성의 선형화 방정식을 이용하여 2가지 동작모드가 존재하는 TLB 컨버터를 각 모드별로 CCM 동작에서 분석하여 동일한 전달함수를 도출하였다. 이를 기반으로 MPPT 전압제어기를 설계하였으며, 제시된 모델링과 제어기는 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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기상 자료 미계측 지점의 강우 예보 모형 (A Rainfall Forecasting Model for the Ungaged Point of Meteorological Data)

  • 이재형;전일권
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.307-316
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    • 1994
  • 기상 자료 미계측 지점의 단기 강우 예보 모형을 개발하였다. 본 연구 모형은 강우 모의 모형, 기상학적 동질성, 그리고 기상 변수 예측 및 추정에 관한 몇 가지 가정을 전제로 하였으며 강우의 예보에는 칼만 필터 기법을 사용하였다. 기존 모형의 방정식은 수운적 크기 분포(HSD)가 강우 강도에 종속이므로 강우량에 대하여 비선형이다. 본 연구 모형의 방정식은 HSD를 구름층 저류량의 함수로 구성함으로써 강우량에 대하여 비선형이다. 본 연구 모형의 방정식은 HSD를 구름층 저류량의 함수로 구성함으로써 강우량에 대하여 선형화되었다. 또한 기상 입력 변수는 경험 모형에 의하여 예측되었다. 본 연구 모형을 대청댐 유형의 호우 사상에 적용하였다. 그 결과 예보 및 실측 강우 강도간의 평균 자승 오차는 0.30~1.01 mm/hr이었다. 이 결과로 미루어 볼 때, 본 연구 모형에 수반된 가정은 합리적이며 본 연구 모형은 기상 자료 미계측 지점에서 강우를 단기 예보하는데 유용하다고 판단된다.

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동조질량감쇠기를 이용한 해양구조물의 진동제어 (Vibration Control of Offshore Platform using Tuned Mass Damper)

  • 김주명;이규원
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권1호통권68호
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    • pp.73-79
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    • 2004
  • 파랑에 의해 발생하는 해양구조물의 진동을 억제하기 위해 동조질량감쇠기(Tuned Mass Damper, TMD)를 적용하여 그 효과를 분석하였다. 해양구조물의 운동방정식에 포함된 파랑-구조물 상호작용에 의한 비선형성을 선형화한 경우의 오차와 TMD설계시 선형방정식을 사용한 경우 발생할 수 있는 현상을 분석하였다. TMD설치 전후의 제진효과 분석에서는 주기를 달리한 규칙파에 의한 성능과, 유의파가 서로다른 불규칙파에 의한 성능을 동시에 분석하였다. 규칙파에 의한 해석결과 입사파의 주기가 구조물의 첫 번째 고유주기와 근접한 경우 제진효과가 뛰어났으며 주기가 더 짧거나 더 긴 경우는 제진효과가 감소하였다. 불규칙파에 의한 해석결과는 유의파가 상대적으로 작아 구조물의 고유주기 성분이 많이 포함된 파랑에 대한 제진효과가 뛰어나고, 유의파가 커서 구조물의 고유주기 보다 큰 성분이 많이 포함된 파랑에서는 제진효과를 발견할 수 없었다. 따라서, 해양구조물에 TMD를 적용할 때는 파고가 작은 상시 내습 파랑에 대한 제진효과를 볼 수 있으며 이는 상시 진동제어를 통한 피로수명 확보에 큰 도움이 될 것으로 예상된다.