• Title/Summary/Keyword: 1차 오차해석

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Development of 2DH hydrodynamic and scalar transport model based on hybrid finite volume/finite difference method (하이브리드 FVM/FDM 기반의 2차원 흐름 및 스칼라 이송 모형 개발)

  • Hwang, Sooncheol;Son, Sangyoung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.105-105
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    • 2021
  • 본 연구에서는 2차원 비선형 천수모형과 수심평균된 스칼라 이송모형을 해석하는 수치모형에 대해 기술하였다. 수치모형의 정확성을 보장함과 동시에 안정성을 높이기 위해 유한체적법, 플럭스 재구성 및 minmod 제한자를 사용하였다. 비선형 천수방정식의 이송항과 바닥 경사항은 계산된 수심의 양수 보존과 흐름의 정상 상태를 보장하기 위한 second order well-balanced positivity preserving central-upwind method를 이용하여 수치적으로 이산화되었다. 마찬가지로, 이송-확산 방정식 내 이송항은 동일한 2차 풍상차분법을 통해 수치적으로 풀이하였다. 격자점 경계면에서의 불연속으로 인한 수치진동을 방지하기 위해 이송항의 계산에 포함된 보존항의 차이로 인해 발생하는 스칼라의 수치확산을 최소화하기 위해 무차원의 비소산함수를 도입하였다. 또한, 확산항은 유한차분법을 이용하여 이산화하였다. 제안된 수치모형은 시간미분항의 계산을 위해 오일러 기법을 적용하여 계산된 수심 및 스칼라의 양수 보존여부와 함께 정지된 흐름의 정상 상태의 보존여부를 확인하였다. 제안된 수치모형의 해석 정확성을 평가하기 위해 1, 2차원 공간 내 다양한 흐름 조건에서의 해석해를 이용한 3개의 벤치마크 테스트를 수행하였다. 평균 제곱근 오차(Root Mean Squared Error, RMSE)를 산정하여 수치모형의 성능을 정량적으로 평가하였으며, 비소산함수를 적용함에 따라 스칼라의 수치확산이 감소하게 되었음을 확인하였다. 또한, 세 차례의 벤치마크 테스트 결과는 공통적으로 수치모형에 의해 계산된 결과값이 비소산함수를 고려함에 따라 해석해와 잘 일치함을 확인하였다.

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The Cubically Filtered Gradient Algorithm and Structure for Efficient Adaptive Filter Design (효율적인 적응 필터 설계를 위한 제 3 차 필터화 경사도 알고리즘과 구조)

  • 김해정;이두수
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.18 no.11
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    • pp.1714-1725
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    • 1993
  • This paper analyzes the properties of such algorithm that corresponds to the nonlinear adaptive algorithm with additional update terms, parameterized by the scalar factors a1, a2, a3 and Presents its structure. The analysis of convergence leads to eigenvalues of the transition matrix for the mean weight vector. Regions in which the algorithm becomes stable are demonstrated. The time constant is derived and the computational complexities of MLMS algorithms are compared with those of the conventional LMS, sign, LFG, and QFG algorithms. The properties of convergence in the mean square are analyzed and the expressions of the mean square recursion and the excess mean square error are derived. The necessary condition for the CFG algorithm to be stable is attained. In the computer simulation applied to the system identification the CFG algorithm has the more computation complexities but the faster convergence speed than LMS, LFG and QFG algorithms.

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Modal Analysis of a Building with Viscoelastic Dampers (점탄성 감쇠기를 설치한 건물의 모드해석)

  • 김진구;민경원
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.1
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    • pp.171-178
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    • 1998
  • The added viscoelastic dampers increase damping and stiffness of buildings and results in so called non-classical or non-proportional damping problem. In this system the eigenvectors of the undamped system may not diagonalize the damping matrix, and the system is generally analyzed by converting the equation of motion into a 2n first order state-space form. As this approach is complex and time-consuming compared to the classically damped problem, the system is often analyzed by neglecting the off-diagonal terms in the damping matrix. In this paper the theoretical background of the approximate approach is studied, and the vibration characteristics of a three-story shear building with a viscoelastic damper are investigated using the exact and approximate method. It is found that the approximate method may produce good result when the additional damping is small, but as the damping increases the error also increase.

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Multiple Lapse Time Window Analysis using Focal Mechanism (진원함수를 고려한 다중지연시간창 해석)

  • Chung, Tae-Woong;Yoshimoto, Kazuo
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.15 no.2
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    • pp.85-91
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    • 2012
  • Multiple Lapse Time Window (MLTW) analysis for obtaining intrinsic attenuation value require numerous data without directional bias to compensate focal mechanism. The first window of MLTW, therefore, shows large deviation in fitting smoothed theoretical curve. The information on the focal mechanism may reduce burdens of number and distribution. This study combined algorithm of computing focal mechanism to DSMC method by Yoshimoto (2000). However, the MLTW method based on the numerous data was not applicable to this study, because of the limited data to the almost same fault plane solution. This study showed that the available data was too insufficient to construct smoothed theoretical curve, although the deviation of the first window was improved. Instead of conventional solution by more data, the study seems to be needed for new constraints to obtain smoothed curve.

Modelling of the noise-added saturated steam table using neural networks (노이즈가 포함된 포화증기표의 신경회로망 모델링)

  • Lee, Tae-Hwan;Park, Jin-Hyun
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.15 no.2
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    • pp.413-418
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    • 2011
  • The thermodynamic properties of steam table are obtained by measurement or approximate calculation under appropriate assumptions. Therefore they are supposed to have basic measurement errors. And thermodynamic properties should be modeled through function approximation for using in numerical analysis. In order to make noised thermodynamic properties corresponding to measurement errors, random numbers are generated, adjusted to appropriate magnitudes and added to original thermodynamic properties. Both neural networks and quadratic spline interpolation method are introduced for function approximation of these modified thermodynamic properties in the saturated water based on pressure and temperature. In analysis spline interpolation method gives much less relative errors than neural networks at both ends of data. Excluding the both ends of data, the relative errors of neural networks is generally within ${\pm}0.2%$ and those of spline interpolation method within ${\pm}0.5$~1.5%. This means that the neural networks give smaller relative errors compared with quadratic spline interpolation method within range of use. From this fact it was confirmed that the neural networks trace the original values better than the quadratic interpolation method and neural networks are more appropriate method in modelling the saturated steam table.

Accurate Efficiency analysis of a Bi-directional converter for Hybrid Electrical Vehicles (하이브리드 차량 양방향 컨버터의 효율 분석)

  • Lee, Kook-Sun;Choy, Ick;Choi, Ju-Yeop;Song, Seung-Ho;Lee, Sang-Joon;Lee, Hyeoun-Dong;Kwon, Tae-Seok
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.158-160
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    • 2009
  • HEV(Hybrid Electrical Vehicle)의 배터리와 전동기/발전기용 인버터 사이에 장착되는 양방향 컨버터는 boost/buck 동작을 수행함으로써 차량이 효율적으로 동작되도록 한다. 대표적인 단상(single-phase)의 Half bridge topology를 기준으로 효율을 분석 하였으며 효율 개선을 위하여 다상(multi-phase) 인터리빙, 소프트 스위칭 기술 등이 사용되고 있으나 여기서는 하드 스위칭 상태만 다룬다. Ideal한 컨버터의 경우 단순히 Duty비와 동작 영역에 따라서 출력 상태가 결정 되며 입력전력과 출력전력은 동일하다. 그러나 손실이 있는 경우 입/출력 전력은 동일하지 않게 되고, Duty 역시 변화 한다. 따라서 각 손실 파라미터를 Ideal한 Duty로 가정하고 구할 경우 오차가 발생한다. 또한, 스위칭 소자의 on/off시 발생하는 스위칭 손실은 실험 측정값과 계산값의 차이가 크기 때문에 이 역시 오차의 원인이 된다. 본 논문에서는 각 손실 파라미터와 입/출력 전력을 Duty에 대한 다항식으로 표현 하였다. 고차 다항식의 근을 수치 해석적으로 구하여 손실을 고려한 Duty비를 찾아 낼 수 있다. 스위칭 손실의 경우 데이터 시트에 주어진 손실 그래프를 테스트 영역까지 1차 근사하여 사용함으로써 정확한 효율 측정이 가능하도록 하였다.

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Convergence Behavior of the Least Mean Fourth Algorithm for a Multiple Sinusoidal Input (복수 정현파 입력신호에 대한 최소평균사승 알고리듬의 수렴 특성에 관한 연구)

  • Lee, Kang-Seung;Lee, Jae-Chon;Youn, Dae-Hee
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.14 no.1
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    • pp.22-30
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    • 1995
  • In this Paper we study the convergence behavior of the least mean fourth (LMF) algorithm where the error raised to the power of four is minimized for a multiple sinusoidal input and Gaussian measurement noise. Here we newly obtain the convergence equation for the sum of the mean of the squared weight errors, which indicates that the transient behavior can differ depending on the relative sizes of the Gaussian noise and the convergence constant. It should be noted that no similar results can be expected from the previous analysis by Walach and Widrow.

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An Advection Scheme for the Transport of Fractional Volume of an Incompressible Fluid (비압축성 유체의 체적비 수송에 대한 대류항 계산 기법)

  • Kwak Ho Sang;Kuwahara Kunio
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.3 no.1
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    • pp.1-10
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    • 1998
  • 서로 섞이지 않는 두 비압축성 유체의 유동을 해석하기 위하여 VOF 방법에 기초한 수치 기법을 개발하였다. 유체간의 계면형상의 거동은 유동장내의 유체의 점유체적비의 변화에 의해 묘사되는데 이를 지배하는 이동방정식을 풀기 위한 새로운 대류항 계산법을 고안하였다. 대류항은 유체계면의 방향에 따라 풍상법과 역풍상법의 적절한 조합을 취하여 계산하는데 여기에 대각방향의 상류효과를 포함시켜 시간에 대한 2차 정확도를 갖도록 하였다. 또한 이 방법을 유량보정수송(FCT)법과 결합시켜 해의 단조성을 보장하였다. 몇 가지 단순 문제에 대한 시험 결과 이 기법이 수치오차에 의한 계면형상의 변형과 파손을 감소시킴을 확인하였다.

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용담댐 건설로 인한 금강 상류의 하천환경변화 분석 II - 수리변화분석 -

  • 정승권;정동양
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.971-976
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    • 2004
  • 하천유지를 위한 하천내 최소유량의 충족은 사실상 환경문제에 제공되는 것으로서 기본적으로 하천변 수생식물의 생태계 서식처를 유지하거나 복원하기 위해 제공된다. 또한 하천유지유량은 하천의 고유종 동${\cdot}$식물을 보전하고, 아름다운 하천에 대한 심미적 질을 유지하며 여가활동 및 상업적 어획고를 최대로 늘릴 수 있거나 과학적 또는 문화적 관심사의 특성을 보호하는 기능을 위한 목적으로도 제공된다. 그러므로 생태학적인 하천유지유량 차원에서 무엇보다 중요한 것은 충분한 물을 확보하고 쾌적한 하천을 유지할 수 있는 맑은 물을 하천에 흐르도록 하는 것이다. 이와 더불어 하천의 생태학적인 측면에서는 서식지 보호를 고려한 계획이 뒷받침되어야 할 것이다. 기존의 개발은 하천정비, 골재채취, 수중 보와 하구 둑 등 하천시설물 건설, 그리고 댐 및 교량건설 등 인위적인 요인에 의하여 하천환경이 심각하게 변화는 경우가 많다. 특히 댐 건설로 인해 하류지역에 수리학적 변화와 하상 변동 등이 발생하고, 이로 인하여 생태계의 변화를 초래하기도 한다. 따라서 본 연구에서는 금강 최상류에 건설된 용담다목적댐에 의해 인위적으로 하천유입량이 감소하고 이로 인해 발생할 수 있는 수리학적 변화를 모의하여 댐 건설이 금강 상류에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 이를 위해 2차원 유한요소모형을 이용하였으며, 댐 건설전 자연유출량 및 댐 건설후 하천유지유량에 의한 하천의 건조면적, 습지면적을 산정하였다. 또한 하천의 한계소류력과 하도를 형성하는 재료에 따라 바닥면 전단응력을 산정하여 그 차(差)를 활용하여 유량에 따른 유사이송현황을 모의하였다. 모의된 결과를 visual하게 표현하고자 GIS 기법을 이용하여 주요구간에 대한 유사이송현황을 도시하였다.유역의 고도차를 이용한 흐름특성 분석을 위해 수치고도자료를 이용하여 유역흐름특성을 분석할 수 있는 TOPAZ(Topographic PArameteri-Zation) 프로그램을 이용하였다. TOPAZ 프로그램을 통해 분석된 각 격자별 분포형 수문 매개변수는 적합한 관계식을 통해 분포형 유출량을 모의하는데 적용된다.다 정확한 유입량 예측이 가능할 것으로 사료된다.이 작은 오차를 발생하였으며, 전체적으로 퍼프 모형이 입자모형보다는 훨씬 적은 수의 계산을 통해서도 작은 오차를 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있었다. 그러나 Gaussian 분포를 갖는 퍼프모형은 전단흐름에서의 긴 유선형 농도분포를 모의할 수 없었고, 이에 관한 오차는 전단계수가 증가함에 따라 비선형적으로 증가하였다. 향후, 보다 다양한 흐름영역에서 장${\cdot}$단점 분석 및 오차해석을 수행한 후에 각각의 Lagrangian 모형의 장점만을 갖는 모형결합 방법을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.mm/$m^{2}$로 감소한 소견을 보였다. 승모판 성형술은 전 승모판엽 탈출증이 있는 두 환아에서 동시에 시행하였다. 수술 후 1년 내 시행한 심초음파에서 모든 환아에서 단지 경등도 이하의 승모판 폐쇄 부전 소견을 보였다. 수술 후 조기 사망은 없었으며, 합병증으로는 유미흉이 한 명에서 있었다. 술 후 10개월째 허혈성 확장성 심근증이 호전되지 않아 Dor 술식을 시행한 후 사망한 예를 제외한 나머지 6명은 특이 증상 없이 정상 생활 중이다 결론: 좌관상동맥 페동맥이상 기시증은 드물기는 하나, 영유아기에 심근경색 및 허혈성 심근증 또는 선천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술

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KSR-III 김발엔진 구동장치 서보필터 설계

  • Sun, Byung-Chan;Jung, Ho-Lac
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.1 no.2
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    • pp.105-112
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    • 2002
  • In this paper, a servo filter design for the gimbal engine actuator system of KSR-III(Korea Sounding Rocket-III) is considered. A reasonable filter structure is determined based on the actuator analytic models. The servo filter consists of a 2-nd order lowpass filter and a 1-st order compensator. The lowpass filter is required to protect the actuator from high frequency vibration, and the compensator to enhance the resulting stability. A Butterworth type servo filter is considered as the simplest one. The final servo filter type is determined by evaluating simultaneously both high frequency gain reduction performance and the corresponding KSR-III stability margin. Consequently it is revealed that a notch type servo filter located on the error between command signal and feedback signal in the control loop is very effective. Later, based on the proposed servo filter type, an onboard servo filter hardware of KSR-III will be designed and tested.

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