• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.688-693
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• 2016

본 논문에서는 현재 고고도 이탈 및 저고도 개산강하(HALO, High Altitude Low Opening)용으로 사용하고 있는 군용 낙하산의 훈련 시뮬레이터 개발을 위해 필요한 낙하산 모델링 및 시뮬레이션 결과를 정리하였다. 대상인 군용 낙하산은 파라포일(Parafoil) 형태의 사각 낙하산으로 원형 낙하산과는 달리 강하자가 조종을 통해 원하는 위치로 유도할 수 있는 기동성이 뛰어나 공수부대원들의 적진 침투시에 주로 이용된다. 실재 낙하산의 형상자료를 이용하여 파라포일과 낙하물의 질점 모델을 기반으로 9-자유도 비선형 운동방정식을 유도하고, 각각의 관성모멘트와 공력 미계수를 산출하여 MATLAB/Simulink 기반의 비선형 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 나타내었다. 특히 낙하산과 같은 공기부양(LTA, Lighter-Than-Air) 비행체는 일반적인 항공기 비선형 운동과 달리 부가질량(Added Mass) 및 부가 관성모멘트(Added Moment of Inertia)의 효과가 크기 때문에 이에 대한 경험수식을 바탕으로 동역학 모델링에 포함하여 고려하였다. 수행된 낙하산 운동 모델링의 검증을 위해 비대칭 조종입력을 통한 나선형 강하 비행조건을 시뮬레이션하여 대상 군용 낙하산에서 제시된 실재 성능값과 시뮬레이션 결과치를 비교하여 유도된 운동모델이 타당함을 검증하고 그 결과를 나타내었다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권9호
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• pp.127-133
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• 2019

임의상환가능 상품은 옵션을 이용하여 수요창출과 리스크를 줄이는 서비스 파생상품의 일종이다. 본 논문은 임의상환가능 상품이 도입된 후, 예약 요청의 온라인승인 방법과 일괄승인 방법 둘의 성능을 비교한다. 최적의 예약관리법을 계산하기 위하여, 역행 동적계획법(Backward Dynamic Programming)과 확률적 최적화(Stochastic Optimization) 방법을 이용한다. 직관적으로는 공급자는 수요정보를 이용하여 일괄승인 방법으로 더 높은 수익을 올릴 것으로 예상되지만, 본 논문은 두 예약 요청 승인 방법의 예약관리전략과 수익은 동일하다는 것을 증명함으로써, 현행 예약 요청 승인 방법의 변화 없이 임의상환가능 상품을 빠르게 도입할 수 있다는 실무적인 기여도가 있다. 본 논문은 세 종류의 서비스 요금 클래스가 있을 경우 최적의 해를 정확히 구하였다. 향후 연구는 다양한 요금 모델에서 최적의 해를 구하는 것이다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.112-124
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• 2004

A neural network based adaptive reconfigurable flight controller is presented for a class of discrete-time nonlinear flight systems in the presence of variations of aerodynamic coefficients and control effectiveness decrease caused by control surface damage. The proposed adaptive nonlinear controller is developed making use of the backstepping technique for the angle of attack, sideslip angle, and bank angle command following without two time separation assumption. Feedforward multilayer neural networks are implemented to guarantee reconfigurability for control surface damage as well as robustness to the aerodynamic uncertainties. The main feature of the proposed controller is that the adaptive controller is developed under the assumption that all of the nonlinear functions of the discrete-time flight system are not known accurately, whereas most previous works on flight system applications even in continuous time assume that only the nonlinear functions of fast dynamics are unknown. Neural networks learn through the recursive weight update rules that are derived from the discrete-time version of Lyapunov control theory. The boundness of the error states and neural networks weight estimation errors is also investigated by the discrete-time Lyapunov derivatives analysis. To show the effectiveness of the proposed control law, the approach is i]lustrated by applying to the nonlinear dynamic model of the high performance aircraft.

• 전산구조공학
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• 제10권3호
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• pp.217-223
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• 1997

본 논문은 집중 질량 구조물의 천이응답에 대한 시간영역 민감도 해석의 기본 개념을 설명한다. 외부 가진에 따른 구조물의 응답에 미치는 설계변수 변화의 영향을 구하기 위해 시간영역 민감도 함수를 구하는 방법을 제시하였다. 시간영역에서 구조물의 설계변수 민감도는 1차 표준 민감도 함수와 백분율 민감도 함수를 통해 확인하였다. 이러한 민감도 함수와 그 계산은 설계변수에 대한 시스템 상태변수의 편미분에 의한 것이다. 또한, 직접 미분법에 의한 해석적 방법의 편미분 결과와 수치적 방법에 의한 결과를 비교하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제14권4호
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• pp.569-594
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• 2014

Damage detection methods based on modal analysis have been widely studied in recent years. However the calculation of mode shapes in real structures can be time consuming and often requires dedicated software programmes. In the present paper the combined application of proper orthogonal decomposition and gapped smoothing method to structural damage detection is presented. The first is used to calculate the dynamic shapes of a damaged structural element using only the time response of the system while the second is used to derive a reference baseline to which compare the data coming from the damaged structure. Experimental verification is provided for a beam case while numerical analyses are conducted on plates. The introduction of a stiffener on a plate is investigated and a method to distinguish its influence from that of a defect is presented. Results highlight that the derivatives of the proper orthogonal modes are more effective damage indices than the modes themselves and that they can be used in damage detection when only data from the damaged structure are available. Furthermore the stiffened plate case shows how the simple use of the curvature is not sufficient when analysing complex components. The combined application of the two techniques provides a possible improvement in damage detection of typical aeronautical structures.

• 수산해양기술연구
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• 제56권4호
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• pp.374-383
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• 2020

At ship design stage, the maneuverability is generally estimated based on the empirical formula or the computational fluid dynamic (CFD), which is one of the numerical simulation methods. Using the hydrodynamic derivatives derived through these methods can quantitatively estimate the maneuverability of target vessels and evaluate indirect maneuverability. Nevertheless, research on estimating maneuverability is insufficient for ships not subject to IMO maneuverability standard, especially fishing vessels, and even at the design stage, the empirical formula developed for merchant ships is applied without modification. An estimation error may occur due to the empirical formula derived from the regression analysis results of a model test if the empirical formula developed for merchant ships with different hull shapes is applied to fishing vessels without any modification. In this study, the modified empirical formula that can more accurately estimate the fishing vessel's maneuverability was derived by including the hull shape parameter of target fishing trawlers in the regression analysis process that derives Kijima et al. (1990) formula. As a result, the modified empirical formula showed an average estimation error of 6%, and the result improved the average error of 49% of Kijima et al. (1990) formula developed for merchant ships.

• Wind and Structures
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• 제31권5호
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• pp.403-418
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• 2020

To investigate the effects of central buckles on the dynamic behavior and flutter stability of long-span suspension bridges, four different connection options between the main cable and the girder near the mid-span position of the Aizhai Bridge were studied. Based on the flutter derivatives obtained from wind tunnel tests, formulations of self-excited forces in the time domain were obtained using a nonlinear least square fitting method and a time-domain flutter analysis was realized. Subsequently, the influences of the central buckles on the critical flutter velocity, flutter frequency, and three-dimensional flutter states of the bridge were investigated. The results show that the central buckles can significantly increase the frequency of the longitudinal floating mode of the bridge and have greater influence on the frequencies of the asymmetric lateral bending mode and asymmetric torsion mode than on that of the symmetric ones. As such, the central buckles have small impact on the critical flutter velocity due to that the flutter mode of the Aizhai Bridge was essentially the symmetric torsion mode coupled with the symmetric vertical mode. However, the central buckles have certain impact on the flutter mode and the three-dimensional flutter states of the bridge. In addition, it is found that the phenomenon of complex beat vibrations (called intermittent flutter phenomenon) appeared in the flutter state of the bridge when the structural damping is 0 or very low.

• 전기전자학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.72-78
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• 2005

본 논문은 단일입력 단일출력 비선형 계통에 대해서 강인한 출력궤환 제어기를 제시한다. 이전의 출력궤환 비선형 제어기가 모두 동적인 관측기 기반으로 설계된 반면 본 논문에서는 출력의 과거값들만을 이용하여 상태변수를 추정하는 새로운 방식을 제안하고 이를 후방차분 상태추정기라 명했다. 실제 상태변수값과 추정치와의 오차를 보상하기 위해서 제어입력에 강인제어항을 추가하였고 그것의 이득을 자동으로 조정하는 적응 알고리듬을 채택했다. 전체 폐루프 시스템은 출력 추종 오차가 점근적으로 안정하도록 그리고 모든 신호가 유계이도록 제어입력과 적응법칙이 설계된다. 제시된 제어기를 역진자 계통에 적용한 모의실험을 통해서 성능을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.83-85
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• 2015

본 연구는 수중운동체의 시뮬레이터를 개발하기 위한 기초연구로 수행되어졌다. 미국의 해군수중 무기센터에서 개발중인 Manta형 모양의 무인잠수정을 연구를 위한 기본 모델로 채택하였다[1]. 시뮬레이션은 수중운동체의 조종운동 특성을 고려하여 대각도 운동을 포함하는 6자유도 운동방정식을 사용하였으며, 이때에 사용된 유체력미계수도 대각도와 일반각도를 분류하여 사용하였다[2]. 수치시뮬 레이션은 수평 및 수직 선회 시험, 수평 및 수직 지그재그 시험, 부상운동, 미앤더(meander) 시험을 실시하였다.

• Wind and Structures
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• 제4권6호
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• pp.505-518
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• 2001

Shantou Bay Bridge is the first long-span suspension bridge in China. Because of its location near the Shantou Seaport and its exposure to high typhoon winds, wind-resistant studies are necessary to be made. In this paper, critical flutter wind speeds and buffeting responses of this bridge at its operation and main construction stages are investigated. The Buffeting Response Spectrum method is first briefly presented. Then the sectional model test is carried out to directly obtain the critical flutter wind speed and to identify the flutter derivatives, which are adopted for the later analysis of the buffeting responses using the Buffeting Response Spectrum method. Finally the aeroelastic full bridge model is tested to further investigate the dynamic effects of the bridge. The results from the tests and the computations indicate that the flutter and buffeting behaviors of the Shantou Bay Bridge are satisfied.