• Title/Summary/Keyword: 실험설계법

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An Improved Stochastic Algorithm Using Kriging for Practical Optimal Designs (크리깅을 이용한 개선된 확률론적 최적화 알고리즘)

  • 임종빈;박정선;노영희
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.9
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    • pp.33-44
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    • 2006
  • As many scientific phenomena are now investigated using complex computer models, the effective use of Kriging on physical problems has been expanded to provide global approximations for optimization problems. This paper is focused on the two types of strategies to improve efficiency and accuracy of approximate optimization models using Kriging. These methods are performed by the stochastic process, stochastic-localization method(SLM), as the criterion to move the local domains and the design of experiments(DOE), the classical design and space-filling design. The proposed methodology is applied to the designs of 3-bar truss, Sandgren's pressure vessel, and honeycomb upper platform of a satellite structure.

Experimental Study on the Active Controller of Structures Considering Modeling Uncertainty (구조물의 모델링 불확실성을 고려한 능동 제어기의 실험연구)

  • 민경원;김성춘
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.4
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    • pp.53-61
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    • 2000
  • 능동 제어기를 설계하기 위해서는 제어대상 구조물의 수학모델의 구해야한다. 그러나, 무한차원의 구조물에 대하여 정확한 모델을 구하는 것은 불가능하므로 유한차원인 저차원화된 모델을 사용하여 제어기를 설계한다. 그러나, 실제 구조물과 저차원화된 모델사이의 오차에 의하여 제어기의 성능이 저하가 되면 제어기와 구조물의 상호작용, 지진과 같은 오란 등의 불확실성, 지진시 구조물의 동적 특성 변화로 인하여 제어기의 성능이 더욱 저하가 된다. 이러한 저하 요인은 제어기 설계시 요구되는 구조물의 수학모델에 대한 불확실한 요소로 작용하기 때문에 제어성능의 저하를 일으키며 응답의 불안정을 유발하기로 한다. 본 연구에서는 질량형 능동제어기(AMD)가 설치된 3층 건물 모형의 모델 오차에 관한 불확실성을 반영한 강인제어기법을 적용하여 제어성능과 안정성을 실험을 통하여 분석하였다. 강인제어 기법인 $\mu$ 합성법에 요구되는 여러 가지 가중함수인 주파수필터는 건물과 AMD의 특성, 모델 오차, 제어율과 AMD 성능의 , 측정잡음 및 지진외란의 특성 등을 고려하여 정량적으로 선택되었다. $\mu$합성법에 의하여 제어기를 설계하였으며 강인성을 비교하기 위하여 불확실성이 고려되지 않는 LQG 기법에 의한 제어기를 선택하였다. $\mu$합성법은 규정된 불확성에 대하여 제어의 강인성을 가지므로 동적특성이 바뀐 건물모형에 관한 강인성을 LQG 기법에 의한 제어성능과 비교하였다. 그 결과 동적특성이 변화된 건물에 대하여 $\mu$합성법만이 제어의 효율성이 유지되는 강인성을 나타내었다.

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Blocking Method of 2n Factorial and Fractional Factorial Designs in Blocks of Size Two by Using Defining Contrast (한 블록 당 실험의 크기가 2인 경우 정의대비를 이용한 2n요인실험과 그 일부실시법의 설계방법)

  • Choi, Byoung-Chul
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • v.15 no.4
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    • pp.497-507
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    • 2008
  • Confounding techniques have to be used repeatedly in the situations where it is necessary to perform only 2 runs under homogeneous conditions in $2^m$ factorial and fractional factorial experiment. Combinations of confounded $2^m$ factorial and fractional factorial designs enable the estimation of all main effects and all of or a part of 2 factor interaction effects. Defining contrast are used for our designs and treatment combinations of designs to be run are presented.

Experimental Investigations of Systematic Errors in Wind Tunnel Testing Using Design of Experiments (실험설계법 기반 풍동시험 시스템 오차 검출 실험연구)

  • Oh, Se-Yoon;Park, Seung-O;Ahn, Seung-Ki
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.41 no.5
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    • pp.335-341
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    • 2013
  • The variation of systematic bias errors in the wind tunnel testing has been studied. A Design of Experiments(DOE) approach to an experimental study of fuselage drag and stability characteristics of a helicopter configuration was applied. When forces and moments measured in one time block differ significantly from measurements made in another time block under assumption that sample observations can be expected to yield same results within permissible measuring errors. The practical implication of this paper is that the systematic error can not be assumed not to exist. The those error reduction could be achieved through the process of randomization, blocking, and replication of the data points.

Three-Dimensional Offshore Wind Turbine Blade Design by using Efficient Two Step Optimization (효율적인 2단계 최적화를 통한 3차원 해상풍력터빈 블레이드 설계)

  • Lee, Ki-Hak;Hong, Sang-Won;Jeong, Ji-Hoon;Kim, Kyu-Hong;Lee, Dong-Ho;Lee, Kyung-Tae
    • New & Renewable Energy
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    • v.3 no.3
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    • pp.63-71
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 3차원 풍력터빈 블레이드 최적형상설계를 위한 실용적이고 효율적인 설계과정을 구현하는 것이다. 국내 연안의 해상풍력에 적용하기 위해서 통계적 모델을 이용하여 풍황자료를 분석하였다. 설계에 관련된 많은 수의 설계변수를 효과적으로 관리하기 위해서 설계과정은 운용조건 최적화와 블레이드 형상설계의 2단계로 구성하였다. 실험계획법에 의해 추출된 각 운용조건 설계점은 형상설계를 위한 입력 값으로 제공된다. 형상설계 단계에서는 최소에너지손실 조건과 결합된 BEMT를 이용하여 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 블레이드 단면 익형은 NREL S830을 이용하였고, 익형의 공력성능은 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 설계된 블레이드 형상의 성능해석을 수행하고 그 결과를 바탕으로 반응면을 구성하였다. 좀 더 나은 성능을 가진 블레이드 형상을 찾기 위해서 초기설계공간에서 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 운용조건 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 연간에너지생산량을 최대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 제시된 최적설계과정은 풍력터빈블레이드 개발에 실용적이고 신뢰성 있는 설계툴로서 사용이 가능하다.

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A Study on Modified Weakly-Coupled Tap-off for CATV and/or MATV Systems (CATV 및 MATV 시스템용 변형된 약결합형 신호부기기의 설계에 관한 연구)

  • 김동일;김정훈;이성표
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 1993.10b
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    • pp.11-30
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    • 1993
  • 종래부터 CATV 또는 MATV시스템의 신호분기회로로 사용되어 오고 있는 Tap-off는 단지 실험적 경험적으로 제작되어 왔으며 이론적인 해석이나 엄밀한 설계법이 확립되어있지 않았기 때문에 그 성능에 있어서도 대역폭이 좁거나 분기 특성이 나쁜문제점등이 있었다 따라서 본 논문에서는 보조변성기가 부가된 변형된 약결합성 신호분기기를 제안하여 설계의 자유도를 높힘으로써 상당히 조밀한 결합간격의 회로구성이 가능한 설계법을 제안하고 그 주파수특성을 계산하여 제안한 변형된 신호분기기의 설계법의 유효함을 확인하였다.

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A PI-PD Controller Design for Position Control of an IPMSM (IPMSM의 위치제어를 위한 PI-PD 제어기 설계)

  • Jang, Ju-Hyeong;Kim, Sang-Hoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.97-98
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    • 2016
  • 본 논문은 위치, 속도, 전류 제어기들이 직렬로 연결된 전동기 구동시스템에서 속도 제어기를 사용하지 않는 위치 제어를 위한 PI-PD 제어기 설계법을 제안한다. 기존의 PI-PD 위치 제어기 설계법과 달리 제안된 제어기의 설계법은 위치 제어기의 대역폭에 따라 이득 값을 설정할 수 있다. 제안된 위치 제어기 설계 성능을 검증하기 위해 IPMSM 구동시스템에서 실험을 통해 유효성을 확인하였다.

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Three-Dimensional Offshore Wind Turbine Blade Design by using Efficient Two Step Optimization (효율적인 2단계 최적화를 통한 3차원 해상풍력터빈 블레이드 설계)

  • Lee, Ki-Hak;Hong, Sang-Won;Jeong, Ji-Hoon;Kim, Kyu-Hong;Lee, Dong-Ho;Lee, Kyung-Tae
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.06a
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    • pp.432-436
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 3차원 풍력터빈 블레이드 최적형상설계를 위한 실용적이고 효율적인 설계 과정을 구현하는 것이다. 국내 연안의 해상풍력에 적용하기 위해서 통계적 모델을 이용하여 풍황 자료를 분석하였다. 설계에 관련된 많은 수의 설계변수를 효과적으로 관리하기 위해서 설계과정은 운용조건 최적화와 블레이드 형상설계의 2단계로 구성하였다. 실험계획법에 의해 추출된 각 운용조건점은 형상설계를 위한 입력값으로 제공된다. 형상설계 단계에서는 최소에너지손실 조건과 결합된 BEMT를 이용하여 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 블레이드 단면 익형은 NREL S830을 이용하였고, 익형의 공력성능은 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 설계된 블레이드 형상의 성능해석을 수행하고 그 결과를 바탕으로 반응면을 구성하였다. 좀 더 나은 성능을 가진 블레이드 형상을 찾기 위해서 초기설계공간에서 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 운용조건 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 연평균발생에너지를 최대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 제시된 최적설계과정은 풍력터빈블레이드 개발에 실용적이고 신뢰성 있는 설계툴로서 사용이 가능하다.

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Optimization of MOF-801 Synthesis Using Sequential Design of Experiments (순차적 실험계획법을 이용한 MOF-801 합성공정 최적화)

  • Lee, Min Hyung;Yoo, Kye Sang
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.32 no.6
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    • pp.621-626
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    • 2021
  • A sequential design of experiments was used to optimize MOF-801 synthesis process. For the initial screening, a general 2k factorial design was selected followed by the central composition design, one of the response surface methods. A 23 factorial design based on the molar ratio of fumaric acid, dimethylformamide (DMF), and formic acid was performed to select the more suitable response variable for the design of experimental method among the crystallinity and BET specific surface area of MOF-801. After performing 8 synthesis experiments designed by MINITAB 19 software, the characteristic analysis was performed using XRD analysis and nitrogen adsorption method. The crystallinity with R2 = 0.999 was found to be more suitable for the experimental method than that of BET specific surface area. Based on analysis of variance (ANOVA), it was confirmed that the molar ratio of fumaric acid and formic acid was a major factor in determining the crystallinity of MOF-801. Through the response optimization and contour plot of two factors, the optimal molar ratio of ZrOCl2·8H2O : fumaric acid : DMF : formic acid was 1 : 1 : 39 : 35. In order to optimize the synthesis process, the central composition design on synthesis time and temperature was performed under the identical molar ratio of precursors. The results derived through the designed 9 synthesis experiments were calculated using the quadratic model equation. Thus, the maximum crystallinity of MOF-801 predicted under the synthesis time and temperature of 7.8 h and 123 ℃, respectively.

Individual Bioequivalence Tests under 3 X 2 Design (3 X 2 교차설계법에서 개인 생물학적 동등성 검정)

  • Jung, Gyu-Jin;Lim, Nam-Kyoo;Park, Sang-Gue
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.23 no.1
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    • pp.139-150
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    • 2010
  • In recent years, more generic drug products became available. The current regulation for assessing the bioequivalence of two drug formulations is based on the concept of average bioequivalence. This approach has been indicated to be insufficient for assessing switchability between two drug formulations and US FDA has adopted individual bioequivalence as one of the bioequivalence criterion since 2001. The US FDA recommends that individual bioequivalence be assessed based on $2\;{\times}\;4$ crossover design, while a $2\;{\times}\;3$ crossover design may be used as an alternative design to reduce the length and cost of the study. In this paper, a statistical procedure for assessment of individual bioequivalence under $3\;{\times}\;2$ crossover designs is proposed and some statistical points are discussed with $2\;{\times}\;3$ crossover design and $2\;{\times}\;3$ extra-reference design through simulation studies.