• Title/Summary/Keyword: Dynamic System Simulation

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직접토크제어에 의한 브러시리스 직류전동기의 센서리스 속도제어 (A sensorless speed control of brushless DC motor by using direct torque control)

  • 윤경국;오세진;김덕기
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권9호
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    • pp.935-939
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    • 2015
  • 본 논문은 브러시리스 직류전동기의 센서리스 속도제어 방법에 관해 기술하며 센서리스 속도제어를 위해 직접토크제어 및 전류오차보상법을 사용하였다. 직접토크제어는 토크응답 속도가 빠르고 파라미터 변동에 강인하며 벡터제어 드라이브에 비해 하드웨어가 단순하고 적은 비용으로 시스템을 구성할 수 있다. 그리고 센서리스 속도제어를 위해 전류오차보상법을 사용하였는데 이 제어법은 실제 전동기 및 수식모델 전동기의 두 고정자 전류가 똑같아 지도록 제어된 전압을 전동기에 인가하여 전동기의 속도를 추정하는 방법이다. 본 논문에서 사용한 제어법은 제어기 구성이 간단하며 PI 제어기도 필요 없는 강인한 제어를 수행할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 속도제어법의 검증을 위해 컴퓨터 모의실험을 실시하였으며 모의실험 결과 저속, 중속 및 고속영역에서의 양호한 속도특성 및 부하특성을 확인하였다.

스카이 훅 제어를 이용한 6×6 견마 차량의 주행 안정성 향상 방안 연구 (Study on Improving Stability of 6×6 Skid-Steering Vehicle by Employing Skyhook Control Method)

  • 전수희;이정한;유완석;김재용
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권8호
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    • pp.905-912
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    • 2011
  • 견마로봇이 야지 노면에서 주행할 때 로봇에 설치되어 있는 각종 장비의 보호를 위하여 주행 안정성을 높이는 것이 중요하다. 견마로봇의 주행 안정성을 평가하는 데에 있어서 차체의 수직 가속도, 롤 각가속도, 피치 각가속도의 영향이 지배적이다. 가속도가 발생한다는 의미는 차체에 그만큼의 힘이 가해진다는 것을 의미한다. 따라서 차체에 작용하는 힘의 크기를 조절함으로써 차량의 안정성을 향상시킬 수 있다. 차량의 안정성을 높이기 위한 하나의 방법으로 MR 댐퍼와 스카이 훅 제어기법을 적용할 수 있다. 본 연구에서는 $6{\times}6$ 견마로봇에 대하여 MR 댐퍼에 스카이 훅 제어기법을 적용하였으며, 수직 가속도 및 롤, 피치 각가속도를 줄이는 방향으로 제어하여 차량의 주행 안정성을 향상시켰다.

기포진동 주파수응답의 비선형적 현상 (Nonlinear Aspects of the Frequency Response of a Gas-filled Bubble Oscillator)

  • 김동혁;김정태;이용봉
    • 한국음향학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.12-19
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    • 1991
  • 기포 진동 시스템에 대한 수치해석이 수행되었다. 수학적 모델은 기포역학에 대해서는 Keller의 식을, 기포내부 해석을 위해서는 Prosperetti의 식을 채택하였다. Prosperetti는 기포내부 해석을 위해 에너지 방정식을 도입하였으며 매우 정확한 해석을 가능케 하였다. 수치해석결과 기포진동의 주파수 응답곡선에 있어 전형적인 비선형 현상들을 볼 수 있었다. 이러한 비선형 현상들에는 점프현상(jump phenomena), 공진주파수의 변화, 그리고 superharmonic 공진점의 발생등이 있다. 비선형 주파수 응답은 기포진동 시스템의 초기조건에 따라 달라지는데 이에 의해 어느 가진 주파수 대역에서는 두개 이상의 해가 존재할 수 있게 된다. 기포진동 시스템에서 비선형 진동현상은 Duffing 방정식과 비교가 되는데 두 시스템은 비슷한 비선형 현상들을 가지고 있다고 볼 수 있다.

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삼중 덕티드 팬 비행체 운동모델링 및 리아푸노프 제어를 이용한 안정화 (Dynamic Modeling and Stabilization of a Tri-Ducted Fan Unmanned Aerial Vehicles using Lyapunov Control)

  • 나경석;원대희;윤석환;성상경;류민형;조진수;이영재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권7호
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    • pp.574-581
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    • 2012
  • 로터를 이용한 무인비행체는 노출된 블레이드로 운용 시 위험이 따른다. 반면 덕티드팬은 블레이드 주위를 덕트로 감싸 위험요소를 줄여주고, 동일 동력 하중을 사용한 로터보다 향상된 추력성능을 보인다. 본 논문에서는 덕티드 팬의 장점을 적용하고자 세 개의 덕티드 팬으로 구성된 삼중 덕티드 팬 비행체 형상을 제안한다. 크기가 동일한 두 개의 덕티드 팬과, 크기가 다른 한 개의 덕티드 팬으로 구성되며 3개의 덕티드 팬 중 하나는 추력 방향 조절을 통해 신속한 자세 제어가 가능하다. 삼중 덕티드 팬 비행체의 운동방정식을 유도 하였고, 리아푸노프 함수를 적용하여 시스템을 안정하게 하는 제어 입력을 도출하였다. 그리고 비행체 초기모델의 파라미터를 적용하여 비선형 모델 시뮬레이션을 통해 안정한 자세각이 출력됨을 확인하고 결과를 분석하였다.

공압능동제어를 이용한 저주파 영역에서의 공압제진대 제진성능 개선에 대한 연구 (Performance Enhancement of Pneumatic Vibration Isolation Tables in Low Frequency by Active Control)

  • 신윤호;오기용;이정훈;김광준
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.72-79
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    • 2007
  • 정밀 장비 운전시 지반진동 절연을 목적으로 널리 사용되는 공압제진대는 정밀 장비에서 요구하는 지반진동 규제의 강화에 따라 보다 개선된 절연성능을 요구받는다. 수동형 공압제진대의 경우, 제진대의 설계 변수들을 이용하여 그 성능을 개선하고 있으나, 제진대의 고유진동수 및 그 부근에서의 절연 성능 향상에는 한계가 있다. 이 연구에서는 진폭 의존성 등의 비선형성을 가지는 공압제진대에 대하여 비선형 강인성 능동제어이론인 시간지연 제어 기법을 적용하여 고유진동수 및 그 부근에서의 절연성능을 향상시키고자 한다. 공압제진대에 시간지연 제어기법을 적용하는 과정 및 능동제어 이론 적용에 따른 절연 성능 향상에 대한 모사실험 결과를 기술하고자 하며, 실험을 통하여 그 유효성 보이고자 한다.

유한요소법을 이용한 골판지 포장화물내 배의 진동해석 (Vibration Analysis of Pears in Packaged Freight Using Finite Element Method)

  • 김만수;정현모;김기복
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제29권6호
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    • pp.501-507
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    • 2004
  • Fruits we subjected to complex dynamic stresses in the transportation environment. During a long journey from the production area to markets, there is always some degree of vibration present. Vibration inputs are transmitted from the vehicle through the packaging to the fruit. Inside, these cause sustained bouncing of fruits against each other and container wall. These steady state vibration input may cause serious fruit injury, and this damage is particularly severe whenever the fruit inside the package is free to bounce, and is vibrated at its resonant frequency. The determination of the resonant frequencies of the fruit may help the packaging designer to determine the proper packaging system providing adequate protection for the fruit, and to understand the complex interaction between the components of fruit when they relate to expected transportation vibration inputs. The vibration characteristics of the pears in corrugated fiberboard container in transit were analyzed using FEM (finite element method) modeling, and the FEM modeling approach was first validated by comparing the results obtained from simulation and experiment for the pear in the frequency range 3 to 150 Hz and acceleration level of 0.25 G-rms and it was found that between simulated and measured frequencies of the pears have a relatively good agreement. It was observed that the fruit and vegetables in corrugated fiberboard container could be analyzed by finite element method. As the elastic modulus of the cushion materials of corrugated fiberboard pad and tray cup decreased, the first frequencies of upper and lower pears increased and the peak acceleration decreased.

웨이브렛 변환을 이용한 DCT 적응 서브 밴드 필터 알고리즘 (A DCT Adaptive Subband Filter Algorithm Using Wavelet Transform)

  • 김선웅;김성환
    • 한국음향학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.46-53
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    • 1996
  • 적응 LMS 알고리즘은 그 구조적 간결성으로 인해 많은 방면엣 활용되어 오고 있다. 이 논문에서는 입력 신호를 임의의 대역폭을 가진 서브밴드로 분할하여 처리한다. 각 서브밴드엣 신호의 동적범위가 줄어들 수 있으며 각 대역에서 독립적으로 수행되는 적응 필터링은 이로 인해 기존의 LMS 필터링보다 빠른 수렴 속도를 얻을 수 있다. 각 대역에서의 적응 필터링은 DCT 변환을 잉용하여 입력 신호의 백색화후 수행되며 이에 따라 탭입력 공분산 행렬의 고유치 분포율이 작아져 빠른 수렴 속도를 얻게 된다. 최종적으로, 각 서브밴드에서 필터링된 출력신호는 전 대역에 걸쳐 주파수 성분을 가지도록 합성 과정을 거쳐야 한다. 이 과정에서 웨이브렛 필터 뱅크는 스펙트럼 상에 간섭이 없는 완벽한 신호 복원을 가능하게 한다. 전산 모의 실험에서 가산성 백색 잡음이 가해진 음성신호 입력의 경우 제안된 알고리즘은 신호대 잡음비가 높아질수록 기존의 정규화 LMS(normalized LMS)보다 우수한 성능을 보였다.

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Circuit Model for the Effect of Nonradiative Recombination in a High-Speed Distributed-Feedback Laser

  • Nie, Bowen;Chi, Zhijuan;Ding, Qing-an;Li, Xiang;Liu, Changqing;Wang, Xiaojuan;Zhang, Lijun;Song, Juan;Li, Chaofan
    • Current Optics and Photonics
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    • 제4권5호
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    • pp.434-440
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    • 2020
  • Based on single-mode rate equations, we present an improved equivalent-circuit model for distributed-feedback (DFB) lasers that accounts for the effects of parasitic parameters and nonradiative recombination. This equivalent-circuit model is composed of a parasitic circuit, an electrical circuit, an optical circuit, and a phase circuit, modeling the circuit equations transformed from the rate equations. The validity of the proposed circuit model is verified by comparing simulation results to measured results. The results show that the slope efficiency and threshold current of the model are 0.22 W/A and 13 mA respectively. It is also shown that increasing bias current results in the increase of the relaxation-oscillation frequency. Moreover, we show that the larger the bias current, the lower the frequency chirp, increasing the possibility of extending the transmission distance of an optical-fiber communication system. The results indicate that the proposed circuit model can accurately predict a DFB laser's static and dynamic characteristics.

승객석 Restraiant System의 구속 효과와 인체상해 연구 -어린이(6세)탑승자 중심으로-

  • 이창민
    • 대한인간공학회:학술대회논문집
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    • 대한인간공학회 1997년도 추계학술대회논문집
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    • pp.398-405
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    • 1997
  • 과거 8년간의(1985-1992) 통계에 의하면 정면과 측면 충돌시 구속 시스텡의 하나인 Airbag장착 차량의 사망자 및 중상자 수가 현저히 감소하고 있는 것으로 나타나고있다. 그 러나 최근 소비자로 부터의 Airbag에 관한 불만을 보고 받고 있다. 즉 구속효과를 발휘함에 있어 부수적으로 인체 부상을 유발하고 있다는 것이다. 사망내지는 심각한 부상은 방지하고 있으나 경미한 부상은 오히려 증가하고 또한 신체가 적은 여성 운전자나 6세 이하의 어린이 에게는 심각한 부상의 우려가 있다는 것이다. 본 연구에서는 구속시스템의 총아인 Airbag 시스템의 심각한 부수적인 부상 보고를 입증하기 위하여 우리나라 어린이 6세 신체를 기준 으로하여 구속시스템을 착용하지 않았을 경우(실제로 많은 경우), seat belt만 착용시, Airbag만 작용시, 그리고 seat belt와 Airbag을 동시에 사용할 때를 컴퓨터 Simulation Package 이용 신체 dynamic을 모의실험 하였다. 실험결과, 기존에 알려진바와 같이 구속시스템을 사용하지 않았을 경우에 부상은 매우 컸다. 신체 사이즈가 작은 어린이 혹은 여성 운전자의 경우 Seat belt만을 사용한 경우는 Airbag만을 사용한 경우보다는 부상정도가 약간 경미하였으나 두 경우 모두 인체가 구속시스템의 구속 범위를 이탈하여 구속 시스템으로써의 역할을 충분히 하지 못하고 있었다. 특히 Seat belt와 Airbag을 동시에 사용하였을시에도 Airbag이 충분히 개선된 이후라도 신체 사이즈가 작은 경우에는 흉부부위에 의한 충격 흡수가 먼저 이루어지지 못하고, 머리에 먼저 Airbag이 접촉이 되어 충격 흡수 역할보다는 반동효과가 더 커서 머리 및 몸체가 뒤로 Rebound 하는 효과로 머리, 혹은 목의 신체 부상한계를 넘고 있어 큰 부상 내지는 사망에 이르고 있음을 알 수 있었다. 사료된다.의 결과는 자전거 에르고노미터의 결과가 트레드밀의 결과에 87.60%정도 나타났다.음을 관찰하였다. 특히 vitamin C와 E의 병용투여는 상승적으로 적용하여 간세포손상을 더욱 억제시킴을 알 수 있었다.mance and on TFP(Total Factor Productivity) growth which is a pure measure of firm performance. To utilize the advantage of panel data, FEM(Fixed Effect Model) and REM(Random Effect Model) were used. The empirical result shows that the entropy index as a measurement of inter-business relatedness is not significant but technological relatedness index is significant. OLS estimates on pooled data were considerably different from FEM or REM estimates on panel data. By introducing interaction effect among the three variables for business portfolio properties, we obtained three findings. First, only VI (Vertical integration) has a significant positive correlation with ROS. Second, when using TFP growth as an dependent variable, both TR(Technological Relatedness) and f[ are significant and positively rel

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국내 지진재해도를 고려한 저층 필로티 건물의 붕괴 확률 (Collapse Probability of a Low-rise Piloti-type Building Considering Domestic Seismic Hazard)

  • 김대환;김태완;추유림
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제20권7_spc호
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    • pp.485-494
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    • 2016
  • The risk-based assessment, also called time-based assessment of structure is usually performed to provide seismic risk evaluation of a target structure for its entire life-cycle, e.g. 50 years. The prediction of collapse probability is the estimator in the risk-based assessment. While the risk-based assessment is the key in the performance-based earthquake engineering, its application is very limited because this evaluation method is very expensive in terms of simulation and computational efforts. So the evaluation database for many archetype structures usually serve as representative of the specific system. However, there is no such an assessment performed for building stocks in Korea. Consequently, the performance objective of current building code, KBC is not clear at least in a quantitative way. This shortcoming gives an unresolved issue to insurance industry, socio-economic impact, seismic safety policy in national and local governments. In this study, we evaluate the comprehensive seismic performance of an low-rise residential buildings with discontinuous structural walls, so called piloti-type structure which is commonly found in low-rise domestic building stocks. The collapse probability is obtained using the risk integral of a conditioned collapse capacity function and regression of current hazard curve. Based on this approach it is expected to provide a robust tool to seismic safety policy as well as seismic risk analysis such as Probable Maximum Loss (PML) commonly used in the insurance industry.