• 제목/요약/키워드: 제약조건 최적화

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다목적 최적화 기법을 이용한 편심가새골조의 역량설계 (Capacity Design of Eccentrically Braced Frame Using Multiobjective Optimization Technique)

  • 홍윤수;유은종
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.419-426
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    • 2020
  • 본 연구에서는 철골편심가새골조 시스템을 대상으로 다목적최적화기법을 통해 설계를 수행하고 그 결과를 분석하였다. 최적화 설계를 위해 유전 알고리즘의 일종인 NSGA-II를 활용하였다. 여기서, 목적함수는 이율배반적 관계를 갖는 구조물량과 층간변위로 하여 최소화되고, 제약조건에는 구조기준에서 요구하는 내력비, 링크의 회전각 등을 포함하였다. 제약조건은 최적화 알고리즘 내에서 각 항목을 위반할수록 목적함수 값을 크게 증가시키는 벌금함수의 형태를 가지고 있다. 설계기준에서 EBF 시스템의 설계규정은 링크 부재만 항복이 허용되며 나머지 부재는 링크 항복 시 발생되는 부재력을 탄성상태에서 견디도록 의도한 역량설계법에 기초한다. 그러나 최적화를 통해 도출된 결과 중 일부는 구조기준의 설계조항은 만족하지만 특정층 링크에 소성변형이 집중되어 연약층을 형성함으로써 기준에서 의도하는 역량설계의 원칙을 위배하는 결과가 나타났다. 이를 해결하기 위해 모든 링크의 전단 초과강도계수 중 최대값이 최소값의 1.25배를 넘지 않도록 하는 제약식을 추가하였다. 새로운 제약식을 추가한 경우 모든 최적해는 설계기준과 역량설계의 원칙을 준수하는 것으로 나타났다. 모든 설계안에서 보 경간에 대한 링크의 길이비는 전단링크의 범주에 해당하는 10% ~ 14%였다. 전체적으로 설계안들은 링크의 초과강도 계수비가 가장 지배적인 제약으로 작용하였으며, 구조기준의 요구사항 중 층간변위와 내력비 등의 항목에서 허용치에 비해 매우 보수적으로 설계되었다.

이방성 연속 곡평면 슬래브 시스템의 수치해석과 최적화 알고리즘의 개발 (Development of Numerical Analysis and Optimization AIgorithms for Orthotropic Continuous Curved Floor Slab Systems)

  • 박문호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.1-15
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    • 1992
  • 본 논문에서는 열 두가지의 가능한 지지조건을 갖는 연속 곡평면 2방향 슬래브 시스템에 대하여 실용적이고 간편한 수치해석과 최적 설계 방법을 제시하였다. 얇은 곡평판의 탄성이론에 의하여 유도된 설계모멘트 계수를 이용하여, 구조해석을 하는 수치해석 방법을 본 연구에서는 사용하였다. 최적화의 결과는 한계상태 설계법에 의해서 정의된 feasible 영역내에서 결정되도록 유도하였으며 슬래브의 주재료 경비함수를 변형시켜 유도한 목적함수는 한계상태 설계의 규정에 따라 역학적 거동의 문제와 사용성 제약조건을 모두 만족하연서 최적화에 이르도록 하였다. 형성된 최적화 문제는 고차의 비선형 문제로 유도 되었으며 이 비선형 최적화 문제를 연속 선형계획법을 이용하여 해석하므서 슬래브의 유효깊이와 중간대 및 주열대의 단위폭당 변형시킨 철근비들의 최적 설계변수들을 구하였다.

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Aspen plus 전산모사를 통한 연료전지용 컴팩트 연료개질기 열교환망 최적화 (Optimization of thermal network of compact fuel processor for PEMFCs using Aspen plus simlation)

  • 정운호;구기영;윤왕래
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.207-207
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    • 2009
  • Aspen plus는 Aspentech사에서 개발한 공정모사용 프로그램으로서 다양한 화학종의 열역학적 자료를 기반으로 공정설계, 공정최적화, 공정모니터링 등 공정개발에 활용되고 있다. 연료개질기는 수증기 개질반응, 수성가스전이반응, 선택적화학반응으로 구성된 소규모 수소생산공정에 해당된다. 따라서 Aspen 전산모사를 통해 다양한 조건에서의 운전결과를 모사하여 개질기에 미치는 영향을 분석함으로써 운전조건을 최적화 할 수 있다. 연료개질기의 성능에 영향을 미치는 주요인자는 주로 수증기개질 촉매층 출구온도 및 수증기/탄소 비이다. 수증기개질 촉매층의 출구온도를 $660{\sim}740^{\circ}C$로 변화시키면서 개질가스의 조성, 카본 전환율, 개질효율 등을 비교 분석하였다. 또한 수증기/탄소 비를 3~5의 범위에서 변화시키면서 영향을 살펴보았다. 수증기개질 촉매층의 온도가 높을수록 수소생산량이 증가에 따른 효율 증가가 나타났으며 수증기/탄소 비가 증가할 경우에도 개질효율에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 하지만 실제 개질기의 운전에서는 소재의 제약에 따라 운전 온도에 제약이 있으며 수증기/탄소비의 증가 역시 개질기의 부피 증가로 이어지는 단점이 있다는 것을 고려해야 한다. 따라서 반응기 재질, 크기, 운전온도와 개질효율과의 상관관계를 파악하여 개질기의 특성을 최적화 하여야 한다.

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게이트 사이징과 버퍼 삽입을 이용한 VLSI 시스템의 클럭주기 최적화 (Clock Period Optimization in VLSI Systems using Gate Sizing and Buffer Insertion)

  • 이태규;장훈;황종선
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권5호
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    • pp.555-562
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    • 1999
  • VLSI 시스템 설계 단게에서 시스템의 고성능 및 고신뢰성을 보장하는 것이 중용한 요건이 되고 있다. 본 논문은 회로의 긴 경로들과 짧은 경로들 상에 존재하는 구성요소들간의 시간지연들이 타이밍 제약조건들을 만족하도록 최적화시킴으로서 고성능 및 고신뢰도를 동시에 실현할 수 있는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 과거에는 VLSI 시스템의 고성능을 실현하기 위한 긴 경로 최적화와 고신뢰도를 실현하기 위한 짧은 경로 최적화를 각각 독립적으로 수행하는 방법들이 제안되었다. 본 논문은 긴 경로들 및 짧은 경로들 상의 시간지연 요소들을 동시에 최적화함으로써 적절한 수행시간과 적은 메모리 요구량의 오버헤드를 허용하는 범위에서 효과적인 단계들로 수행되는 병합 알고리즘을 제안하고자한다. 그리고 제안된 병합 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 벤치마크 회로들을 이용하여 실험 결과들을 보여줄 것이다.

벡터 볼록 최적화 문제를 위한 벡터 변분부등식

  • 이규명
    • 대한수학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.587-602
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    • 2003
  • 본 논문에서는 벡터값을 가지는 함수로 이루어진 벡터 변분 부등식들의 해집합사이의 관계, 미분 불가능한 볼록함수로 이루어진 벡터 볼록 최적화 문제의 해집합들과 볼록함수의 아래미분으로 표현된 벡터 변분부등식의 해집합들과의 관계, 제약집합이 볼록 함수로 구체적으로 주어질 때의 벡터 변분부등식의 해가 될 필요 충분조건, 섭동된 강 단조 벡터 변분부등식의 안정성 결과와 섭동된 벡터 강 볼록 최적화문제에의 적용에 대한 최근 연구 결과를 정리한다.

안테나 소자 결함을 고려한 안테나 빔 패턴 재합성을 통한 위성 SAR 성능향상에 대한 연구 (Study on Spaceborne SAR System Performance Improvements Using Antenna Pattern Resynthesis in Presence of Element Failure)

  • 강민석;원영진;임병균;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권8호
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    • pp.624-631
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    • 2018
  • 위성 탑재체 합성 개구면 레이다(synthetic aperture radar: SAR) 시스템에서는 다양한 SAR 성능 변수의 제약조건을 충족하기 위해 안테나의 요구되는 특성을 분석하여야 한다. 본 논문에서는 결함 안테나 소자 존재 시 위성 SAR 안테나 빔 패턴을 최적화함으로써 SAR 시스템 성능변수를 최적화를 수행한다. SAR 시스템 성능변수 제약조건에 맞는 마스크 패턴을 설계한 후, 입자 군집 최적화(particle swarm optimization: PSO) 기법을 통해 마스크 패턴에 들어맞는 안테나 패턴 최적화 재합성을 수행한다. 시뮬레이션에서는 실제 위성 SAR 시스템 성능변수를 기반으로 안테나 빔 패턴 재합성을 수행하여 제안한 알고리즘의 성능을 확인한다.

동적 거동을 받는 철근 콘크리트 뼈대 구조의 최적화 (Optimization of Reinforced Concrete Frames Subjected to Dynamic Loads)

  • 박문호;김상진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.439-452
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    • 1994
  • 본 논문에서는 동적하중을 받는 철근 콘크리트 뼈대구조의 경비 최적설계방법과 한계상태 설계 최적화 알고리즘을 제시하였다. 뼈대구조의 동적반응은 모드 중첩법을 이용하여 해석하였으며 뼈대구조의 각 부재를 두 개 이상의 요소로 구성하여 각 요소의 절점에서는 축방향, 횡방향 및 휨방향의 거동을 규명할 수 있도록 3 d.o.f(자유도)로 구성된 강성 매트릭스와 질량 매트릭스를 사용하였다. 철근과 콘크리트의 주 재료 경비로 유도한 목적함수는 한계 상태 설계 규정에 따라 철근 콘크리트 뼈대구조의 역학적 거동의 문제와 사용성 제약조건을 만족하면서 최적화를 이루도록 하였다. 목적함수와 제약조건은 단면의 유효깊이, 보의 폭, 인장과 압축 철근의 단면적, 기둥의 전단 철근 단면적들의 설계변수로 유도하였으며 최적화 문제를 형성하였다. 몇가지 예제를 통하여 동적거동을 고려한 철근 콘크리트 뼈대구조의 자동화된 최적 설계 알고리즘의 가능성, 타당성 및 효율성을 검토하였다.

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RFID 네트워크에서 제약만족을 이용한 리더의 타임슬롯 최적화를 위한 제약조건 모델링

  • 박승보;유영훈;조근식
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2007년도 한국지능정보시스템학회
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    • pp.239-245
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    • 2007
  • 차세대 유비쿼터스 환경에서 중요한 기술적, 산업적 위치를 차지하는 RFID 네트워크에는 다수의 RFID 리더(Reader)와 수많은 RFID 태그(Tag)들이 통신을 하면서 존재하게 된다. 이러한 RFID 네트워크에서 리더와 태그간의 원활한 통신을 위해서는 주파수 충돌이 발생하지 않아야 한다. 주파수 충돌 현상은 리더와 다수의 태그들 간의 태그 충돌(Tag Collision)과 리더간 주파수 간섭으로 인한 리더간 충돌(Reader Collision)로 나뉘어 질 수 있다. 따라서 리더간 충돌 현상을 피하기 위해서는 근접한 리더들 간에 서로 다른 타임슬롯(Timeslot)을 사용하여 태그와 통신을 시도하여야 한다. 본 연구에서는 RFID 네트워크에서 다수의 리더간 충돌을 최소화하며 안전한 태그 인식을 할 수 있도록 타임 슬롯 할당 문제를 CSP(Constraint Satisfaction Problem)로 접근한다. 그리고 CSP를 풀기 위해 리더간 충돌 문제가 가지고 있는 제약조건을 찾아내고 해를 찾기 위한 목적함수를 모델링 한다.

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전기설비 코로나방전 감시 무선센서네트워크 최적화 연구

  • 정경열
    • 기계와재료
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    • 제22권3호
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    • pp.80-87
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    • 2010
  • 본 연구는 현재 전기설비 가운데 주요부위의 절연상태를 지속적으로 감시하기위한 여러 제약조건 내에서 효과적인 무선센서네트워크를 적용하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 전기설비에서 발생하는 여러 환경인자 가운데 일정량의 노화(열화)가 진행되었을 E 발생할 수 있는 공기 중 전기 코로나방전을 감시하고 그와 관련된 환경인자를 지속적으로 감시하기 위한 네트워크로 무선센서네트워크를 조사하고 적용대상에 맞는 네트워크 알고리즘을 분석하였다. 선정한 방식의 라우팅 알고리즘을 유사한 방식을 사용하는 알고리즘과 동일한 조건에서 시뮬레이션을 수행한 결과 가장 적합하다고 판단되는 LEACH-C 라우팅 알고리즘을 확인할 수 있었다.

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대형최적화모델의 소형 COMPUTER 적용을 위한 효율적인 IN-CORE STORAGE ALLOCATION

  • 안규호
    • 경영과학
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    • 제2권
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    • pp.48-52
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    • 1985
  • 최근 Mini 및 Micro Computer 산업의 급속한 발전은 상대적으로 저렴한 가격의 Computer System 보급이 가능하게 되어 Mini 및 Micro computer의 확산은 증가하는 추세에 있다. 또한 일반적으로 Mathematical Programming 기법으로 접근하는 real-world 최적화 모델은 결정 변수나 제약 조건의 수로 볼때 대형화하고 있다.(중략)

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