• 제목/요약/키워드: 장치 모델링

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무인기용 착륙장치 측력 모델링 및 지상활주 제어기 설계 (Side Force Modeling of Landing Gear and Ground Directional Controller Design for UAV)

  • 조성봉;안종민;허기봉
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권12호
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    • pp.997-1003
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    • 2014
  • 무인항공기의 자동이착륙을 성공적으로 수행하기 위해서는 자동 지상활주 제어는 반드시 설계되어야 하는 중요한 부분이다. 이러한 지상활주 제어기를 설계하기 위해서는 정확하고 신뢰도 높은 착륙장치 모델은 반드시 필요하다. 본 연구에서는 착륙장치 모델링을 완성하기 위해서 특별히 착륙장치 측력 모델링을 수행하였다. 조향각 명령을 포함한 Cornering Angle을 계산하여 측력을 모델링하였다. 그리고 모델링된 착륙장치 모델을 포함한 비선형 6자유도 시뮬레이션 환경을 이용하여, 항공기의 바람벡터 방향인 Course Angle 오차를 해소하기 위한 전륜 조향(Nose Wheel Steering)과 러더 조향(Rudder Steering)을 동시에 이용하는 자동 지상활주 제어기를 설계하였다. 설계된 지상활주 제어기를 동일하게 적용하여, 착륙장치 모델을 포함한 시뮬레이션 결과와 실제 무인기를 이용한 자동 지상활주 시험 결과를 비교하였고, 이로써 착륙장치 측력 모델링과 지상활주 제어기의 정확성을 입증하였다.

다층신경망을 이용한 전단모드 회전형 MR 댐퍼의 모델링 (Modeling of Shear-mode Rotary MR Damper Using Multi-layer Neural Network)

  • 조정목;허남;조중선
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.875-880
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    • 2007
  • 자기변성유체(magnetorheological fluid)에 관한 연구는 MR 장치의 개발, MR 장치의 수학적 모델링 및 시뮬레이션, 그리고 MR 장치를 채용한 시스템의 제어 알고리즘 개발에 관한 연구로 구분된다. 시뮬레이션을 통한 제어 알고리즘 개발을 위해서는 MR 장치의 비선형 응답을 예상하기 위한 신뢰성 높은 수학적 모델이 요구된다. 또한 MR 장치 시스템을 제어하기 위해서는 제어기에서 요구하는 댐핑력을 출력하기 위한 MR 장치의 전류(또는 전압) 입력 값이 필요하며, 이 입력값을 얻기 위해서는 역댐퍼 모델이 필요하다. 이러한 이유로 MR 장치의 모델링 및 역댐퍼 모델링은 MR 장치개발의 중요한 역할을 담당하며 이에 관한 많은 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 전단모드 회전형 MR 댐퍼의 모델링을 위해 개발된 MR 댐퍼를 이용하여 동특성 시험기를 제작하였으며, 전단모드 회전형 MR 댐퍼의 특성을 연구하기 위한 실험을 수행하였다. 시험기 시험결과를 통해 모델링에 필요한 시험 데이터들을 획득하였으며 다층신경망을 이용하여 전단모드 회전형 MR 댐퍼의 모델 및 역모델을 구하였다.

연료전지 모델링 및 연료전지 비선형 특성을 반영한 모의전원 장치 (Fuel Cell Modeling and Simulator(APL) Considering Nonlinear Fuel Cell Characteristic)

  • 박봉희;최주엽;최익;조상윤;이동하
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.223-224
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    • 2014
  • 본 논문에서는 연료전지용 전력변환장치 설계에 필요한 연료전지의 수학적 모델링과 이에 기초한 하드웨어 시뮬레이터(APL)에 대하여 설명한다. 지금까지 사용되어 왔던 일반적인 DC 전압원 대신에 연료전지의 비선형 전원 특성을 고려할 수 있는 모의 실험에서 사용할 수 있는 연료전지 모델링에 관하여 설명한다. 연료전지는 화학적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 장치로써 개질기를 사용하여 수소를 지속적으로 공급해야 하는 등 실험실에서 실제 운전하는데 많은 어려움을 가지고 있다. 이런 어려움을 보완할 수 있는 모의전원장치(APL)을 사용하여 연료전지의 I-V 및 P-V 곡선의 전기적 비선형 특성을 제공함으로써 연료전지용 제어기 및 전력변환장치 설계가 보다 더 현실적일 수 있도록 하는데 도움이 될 것으로 본다.

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인공신경망을 이용한 좌심실보조장치의 제어 시뮬레이션 (Control Simulation of Left Ventricular Assist Device using Artificial Neural Network)

  • 김상현;정성택;김훈모
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.39-46
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    • 1998
  • 본 연구에서 복잡한 비선형적 특성을 갖는 공압식 좌심실보조장치의 모델링과 제어에 인공신경망을 제안하였다. 일반적으로 좌심실보조장치는 비선형이 보상되어야 하는데 인공신경망은 학습능력에 의해 비선형 동적 시스템의 제어에 적용될 수 있다. 인공신경망 모델링을 통해 좌심실 보조장치의 동적 모델을 모델링하고 이를 기반으로 하여 인공신경망 제어기가 설계되었다. 제안된 알고리즘을 이용한 좌심실보조장치의 모델링과 제어성능 및 유효성은 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 증명되었다.

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그래픽 처리 장치를 사용한 실시간 배경 모델링 (Real-Time Background Modeling Using the Graphic Processing Units)

  • 이선주;정창성
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (B)
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    • pp.307-309
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    • 2006
  • 움직이는 오브젝트(Object)를 추출하기 위한 배경 제거(Background Subtraction) 단계는 실시간 감시시스템(Real-time Surveillance System)에서 중요한 과정 중에 하나이다. 배경 제거를 효과적으로 진행하기 위한 배경을 모델링, 배경 유지 보수 방법이 존재하는데, 효율성이 높은 방법으로 적응적 가우시안 혼합 배경 모델링(Adaptive Gaussian Mixture Background Modeling)이 제시되고 있다. 본 논문에서는 이기법을 바탕으로 하여 이러한 실시간 배경 모델링 시스템을 구현하려 하고, 중앙 처리 장치(CPU)가 아닌 그래픽 처리 장치(Graphic Processing Units : GPU)를 사용하여 보다 향상된 방범을 구현함으로서 관련사항을 제안하려 한다.

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고해상도 영상레이더 성능 분석을 위한 모델링 및 시뮬레이션 기법 (Modeling and Simulation Techniques for Performance Analysis of High Resolution SAR System)

  • 성진봉;김세영;이현익;전병태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.558-565
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    • 2013
  • 본 논문에서는 고해상도 광대역 영상레이더의 성능을 분석하기 위하여 시간, 주파수 및 Numeric 영역에서 아날로그, RF 및 디지털 신호처리 해석을 통합할 수 있는 시스템 시뮬레이션 툴인 Agilent사의 ADS Ptolemy DF(TSDF: Timed Synchronous DataFlow)를 이용하여 모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다. 영상레이더용 하드웨어 시스템은 안테나, 통제장치 및 송수신 장치로 크게 구성되며, 송수신 장치는 고주파 변환 장치, 고출력 송신 장치, 그리고 송수신 전단 장치로 구성된다. 본 논문에서는 시스템의 하드웨어 성능에 영향을 미치는 오차 변수를 정의하고, 이들 오차 변수의 오차 원인이 되는 부품에 대한 특성을 모델링하였다. 영상레이더는 TSDF 모델링 기법을 이용하여 순방향 전송 임펄스 특성($S_{21}$), 고주파 소자의 비선형 특성(이득 비선형, 3차 intercept 및 믹서 교차변조), 채널간 전파 특성, 주파수 합성기 위상 잡음, TWTA의 진폭/위상 특성, 파형 발생기의 샘플링 주파수 및 I/Q 밸런스 등에 대한 모델링을 수행하여 SAR 성능을 분석하였으며, 최종 임펄스 응답 특성 분석을 통한 시스템의 하드웨어 규격을 도출하였다.

유공압 착륙장치 모델링 및 완충성능 해석 (The Modeling and the Performance Analysis of an Oleo-pneumatic Landing Gear)

  • 김태욱;김성찬;황인희
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.480-483
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    • 2010
  • 착륙장치는 완충장치를 이용하여 항공기 착륙 시의 충격을 흡수하는 역할을 한다. 여러 방식의 완충장치가 있으나, Oil에 의한 감쇠력과 Gas에 의한 스프링력을 이용하여 에너지를 흡수하는 유공압 방식이 가장널리 사용되고 있다. 착륙장치 성능해석에서는 다양한 착륙조건에 대한 Dynamic simulation을 통해 최적의 Orifice 형상과 Gas spring 특성을 결정하고, 설계에 필요한 착륙하중을 구하게 된다. 이 논문에서는 상용 프로그램인 VI-Aircraft를 이용한 착륙장치 성능해석 과정을 소개한다. 유공압 완충장치의 모델링 및 Landing simulation 결과를 분석하고, 이에 따른 완충효율 최적화 과정을 제시한다.

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유압완충기의 비선형 특성에 관한 연구 (Study on the Nonlinear Characteristics of Oleo-Pneumatic Buffer System)

  • 이규섭;최영진;김인성;유원희;박영필
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1992년도 추계학술대회논문집; 반도아카데미, 20 Nov. 1992
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    • pp.3-7
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    • 1992
  • 포는 대체로 정확도와 최대 발사거리 및 최대 발사속도 등에 의해 그 성능 이 표현된다. 그 중에서도 최대 발사속도는 매우 중요한 인자로서 포의 주퇴 복좌 장치의 성능에 의해 직접적으로 영향을 받게 된다. 따라서 포의 최대 발사속도 향상을 위해서는 주퇴복좌 장치의 동특성 해석 능력을 확보하고, 그로부터 주퇴 장치의 설계 변경이 가능하도록 해야 한다. 한편, 주퇴복좌기 의 주퇴특성은 주퇴시 총주퇴저항력이 전주퇴장에 대해서 거의 일정해야만 포신에 전달되는 힘을 최소로 하면서 주퇴시간을 최소로 할 수 있으며 이러 한 설계 개념으로 주퇴복좌기를 설계한다. 그에 따라 주퇴복좌기는 그 내부 가 가변 오리피스 및 조절 로드로 이루어져 주퇴복좌기의 주퇴 저항력을 주 퇴속도 및 주퇴변위에 따라 변화시키도록 되어 있다. 따라서 주퇴복좌기는 필연적으로 강한 비선형 특성을 나타낸다. 이러한 주퇴복좌기를 모델링할 때 에 기존에는 주퇴복좌기내의 모든 유체역학적 요소를 고려하여 모델링하는 기법이 통용되어왔다. 그러나 이러한 모델링은 각 요소의 모델링 오차가 누 적될 위험이 있으므로 정확한 모델링을 보장할 수 없으며, 매우 복잡한 과정 을 거쳐야 한다. 따라서 본 연구에서는 주퇴 완충기 시뮬레이터를 이용한 실 험에 따른 계의 파라미터 예측을 통하여 모델링하는 기법을 시도하여 보았 다.

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시스템모델링기반의 차지상간데이타전송장치 요구사항 개발 및 검증에 관한 연구 (The System Requirement Development for Data Communication Unit of Vehicle to Wayside using Modeling Based System Engineering)

  • 이우동;정종덕;김인구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1248-1249
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    • 2011
  • 시스템을 개발함에 있어 시스템요구사항을 명확히 정의하고 시스템 요구사항에 따라 시스템이 개발되는 가를 관리하는 것은 매우 중요한 연구과정이라 할수 있다. 최근에 국내외적으로 시스템 모델링을 기반으로 하여 시스템 요구사항을 개발하는 방법론이 도입 및 연구 되고 있다. 도시철도표준화사업에서도 차지상간 데이터전송장치를 개발하고 있는데 이 장치를 효율적으로 개발하기 위하여 시스템 모델링을 통한 기능분석을 수행하여 설계 및 제작요구사항을 개발하고 시스템을 어떻게 검증할 것인가에 대한 요구사항을 개발하여 시스템을 개발하고 있다. 따라서 본 연구에서는 시스템공학적 방법론을 통하여 차지상간 데이터전송장치에 대한 설계, 제작 및 검증요구사항 개발방법론 관한 연구에 대하여 논하고자 한다.

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DLMS 계량기를 위한 IEC62056기반의 Energy Information 중계장치 개발 (The Development of IEC62056 based Energy Information Concentrator for DLMS Meters)

  • 임창준;장성진;한광수;김병섭;정남준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.54-56
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    • 2007
  • DLMS(Device Language Message Specification) 메시지 규약과 COSEM(Companion Specification for Energy Metering) 오브젝트 모델링 기법을 채택한 계량기 통신 및 오브젝트 모델 표준인 IEC62056은 계량기의 상호 운용, 관리, 보안 그리고 계략 데이터 모델링에 대한 방법 등을 기술하고 있으며 TCP-UDP, GPRS, PSTN등의 원격 접속을 위한 프로파일을 지원하고 있다. 본 논문에서는 DLMS계량기의 계량 데이터를 수집 및 관리하는 IEC6056 기반의 energy information concentrator(이하 EIC)를 제안한다 이 중계장치는 COSEM 오브젝트로 구성되어 있는 DLMS 계량기를 EIC의 논리장치로 모델링하여 등록 관리하는 새로운 개념의 DLMS 중계장치이다. 쉽게 말해서 IEC62056을 따르는 DLMS 클라이언트에서 EIC를 바라볼 때 여러 개의 논리 장치를 가지는 DLMS 장치로 인식이 된다. EIC는 특성상 기능적으로 크게 두 부분으로 나누어지는데, 상위 시스템과의 인터페이스를 담당하는 서버부분과 계량기로부터 데이터를 수집하는 클라이언트 부분이다. 서버 부분은 계량 데이터 오브젝트 관리 모듈 부분과 TCP/IP서버 모듈로 나누어지며 클라이언트 부분은 DLMS 계량기 스케줄링 부분과 DLMS 클라이언트 부분으로 나누어진다. 개발된 EIC는 최대 111대까지의 계량기를 지원 관리할 수 있으며, 각 1Mbit 용량의 오브젝트를 구성 할 수 있다.

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