The passive control of structures using a pendulum tuned mass damper has been extensively studied in the technical literature. As the frequency of the pendulum depends only on its length and the acceleration of gravity, to tune the frequency of the pendulum with that of the structure, the pendulum length is the only design variable. However, in many cases, the required length and the space necessary for its installation are not compatible with the design. In these cases, one can replace the classical pendulum by a virtual pendulum which consists of a mass moving over a curved surface, allowing thus for a greater flexibility in the absorber design, since the length of the pendulum becomes irrelevant and the shape of the curved surface can be optimized. A mathematical model for a building with a pendular tuned mass damper and a detailed parametric analysis is conducted to study the influence of this device on the nonlinear oscillations and stability of the main system under harmonic and seismic base excitation. In addition to the circular profiles, different curved surfaces with softening and hardening characteristics are analyzed. Also, the influence of impact on energy dissipation is considered. A detailed parametric analysis is presented showing that the proposed damper can not only reduce sharply the displacements, and consequently the internal forces in the main structure, but also the accelerations, increasing user comfort. A review of the relevant aspects is also presented.
This paper presents a Takagi-Sugeno (T-S) type Fuzzy Logic Controller (FLC) with only 3 rules. The choice of parameters of FLC is very difficult job on design FLC. Therefore, the choice of appropriate linguistic variable is an important part of the design of fuzzy controller. However, since fuzzy controller is nonlinear, it is difficult to analyze mathematically the affection of the linguistic variable. So this choice is depend on the expert's experience and trial and error method. In this paper, we propose the method to choose the consequence linear equation's parameter of T-S type FLC. The parameters of consequence linear equations of FLC are tuned according to the system error that is the input of FLC. The full equation of T-S type FLC is presented and using this equation, the relation between output and parameters can represented. The parameters are tuned with gradient algorithm. The parameters are changed depending on output. The simulation results demonstrate the usefulness of this T-S type 3 rule fuzzy controller.
Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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제3권1호
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pp.43-50
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2001
In this paper, we propose the design procedure of advance Polynomial Neural Networks(PNN) architecture for optimal model identification of complex and nonlinear system. The proposed PNN architecture is presented as the generic and advanced type. The essence of the design procedure dwells on the Group Method of Data Handling(GMDH). PNN is a flexible neural architecture whose structure is developed through learning. In particular, the number of layers of the PNN is not fixed in advance but is generated in a dynamic way. In this sense, PNN is a self-organizing network. With the aid of three representative numerical examples, compari-sons show that the proposed advanced PNN algorithm can produce the model with higher accuracy than previous other works. And performance index related to approximation and generalization capabilities of model is evaluated and also discussed.
As the demand for the design of modular manipulators or special purpose manipulators has increased, task based design to design an optimal manipulator for a given task become more and more important. However, the complexity with a large number of design parameters, and highly nonlinear and implicit functions are characteristics of a general manipulator design. To achieve the goal of task based design, it is necessary to develop a methodology to solve the complexity. This paper addresses how to determine the kinematic parameters of a two-degrees of freedom manipulator with parallelogram five-bar link mechanism from a given task, namely, how to map a given task into the kinematic parameters. With simplified example of designing a manipulator with five-bar link mechanism, the methodology for task based design is presented. And it introduces formulations of a given task and manipulator specifications, and presents a new dexterity measure for manipulator design. Also the optimization problem with constraints is solved by using a genetic algorithm that provides robust search in complex spaces.
To automate an excavator the control issues resulting from environmental uncertainties must be solved. In particular the interactions between the excavation tool and the excavation environment are dynamic, unstructured and complex. In addition, operating modes of an excavator depend on working conditions, which makes it difficult to derive the exact mathematical model of excavator. Even after the exact mathematical model is established, it is difficult to design of a controller because the system equations are highly nonlinear and the state variable are coupled. The objective of this study is to design a fuzzy logic controller(FLC) which controls the position of excavator's attachment. This approach enables the transfer of human heuristics and expert knowledge to the controller. Excavation experiments are carried out to check the performance of the FLC.
본 연구는 근거리 수치사진의 카메라 렌즈방사왜곡의 보정에 있어서, 기존 상용 소프트웨어의 최소제곱법에 의한 좌표변환방법인 기하보정툴을 사용하지 않고, 주변환식으로는 카메라 검정자료에서 제공되는 고차다항식을, 역변환에 있어서는 Newton-Raphson의 비선형 방정식의근의 해법을 직접 사용하여 렌즈방사왜곡을 보정함으로써 기하학적 정확도가 최소제곱법에 의한 좌표변환방법에 비하여 약 0.04∼0.08화소 향상된 수치 사진화상을 얻을 수 있었다. 또한 기존 소프트웨어에 있어서는 고차다항식의 최소제곱법 적용을 위해서 동일한 경중률의 많은 기준점의 선정작업을 필요로 하나, 본 연구에서 제시한 기법은 이 작업이 필요 없으므로 작업의 효율성을 높일 수 있었다.
Lekang Chen ;Chuqi Chen ;Linna Wang ;Wenjie Zeng ;Zhifeng Li
Nuclear Engineering and Technology
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제55권7호
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pp.2395-2406
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2023
To study the influence of parameter uncertainty in small pressurized water reactor (SPWR) once-through steam generator (OTSG), the nonlinear mathematical model of the SPWR is firstly established. Including the reactor core model, the OTSG model and the pressurizer model. Secondly, a control strategy that both the reactor core coolant average temperature and the secondary-side outlet pressure of the OTSG are constant is adopted. Then, the uncertainty quantification method is established based on Latin hypercube sampling and statistical method. On this basis, the quantitative platform for parameter uncertainty of the OTSG is developed. Finally, taking the uncertainty in primary-side flowrate of the OTSG as an example, the platform application work is carried out under the variable load in SPWR and step disturbance of secondary-side flowrate of the OTSG. The results show that the maximum uncertainty in the critical output parameters is acceptable for SPWR.
대표적인 기동 헬리콥터인 UH-60A의 기체 진동응답을 감소시키고자 능동 진동 제어 시스템(Active Vibration Control System, AVCS)을 이용한 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 로터 진동 하중, 기체 구조 동역학 모델링, 진동응답 해석 및 진동 제어 시뮬레이션 연구를 수행하기 위하여 DYMORE II, NDARC, MSC.NASTRAN 및 MATLAB Simulink 등의 다양한 해석, 설계 및 제어 프로그램들을 함께 사용하였다. 5개의 CRFG와 7개의 가속도계로 이루어진 Multi Input Multi Output(MIMO) 모델을 AVCS 시뮬레이션 연구에 이용하였다. 본 시뮬레이션 연구를 통하여 진동이 극심한 158knots의 비행속도에서 UH-60A의 주요 위치(조종석, 로터와 기체의 접합부, 중앙 승객실 및 후방 승객실) 위치에서 AVCS의 사용으로 인하여 4/rev 기체 진동응답이 25.14~96.05%만큼 감소될 수 있었다.
본 논문은 전기 추진 수직이착륙 무인기의 형상에 적합하도록 회전익 모드에서 추진시스템이 고장난 상황을 대처하기 위한 컨벡스 최적화 기법 기반의 믹서를 제시한다. 각 모터 및 프로펠러의 고장 영향성을 분석하기 위하여 컨벡스 함수 성질을 이용하여 가용 조종력 집합을 계산하였으며 이를 도시하는 방법을 기술하였다. 조종력 할당을 최적화 문제로 정의하고, 실시간으로 최적해를 구하기 위하여 컨벡스 함수로 문제를 재정의하였다. 컨벡스 최적화 솔버를 사용하여 수직 이착륙 비행 모드의 믹서를 구현하였으며 조종력 할당 기법들의 성능을 가용 조종력 범위 집합으로 비교하였다. 최종적으로 비선형 6자유도 시뮬레이션을 통하여 타기법(의사역행렬 기법, 재분배의사역행렬 기법)과 비교 분석하였다.
본 논문은 무인 잠수정(Autonomous underwater vehicles: AUVs)의 타카기-수게노 (Takagi-Sugeno: T-S) 퍼지 모델 기반 $H_{\infty}$ 제어기 설계 기법을 제안한다. 설계 기법은 외란을 갖는 무인 잠수정의 깊이 제어 성능을 보장하는 안정성 있는 제어기 설계에 초점을 맞춘다. 비선형 무인 잠수정 시스템은 Sector nonlinearity 기법을 이용하여 T-S 퍼지 시스템으로 모델링된다. 리아푸노프(Lyapunov) 함수를 이용해 제어 성능을 보장하는 선형 행렬 부등식(linear matrix inequality: LMI) 형태의 $H_{\infty}$ 제어기 설계 조건을 유도한다. 성공적인 무인 잠수정의 깊이 제어를 위해 선형 행렬 부등식에 심도각과 피치각의 제한 조건을 고려한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 기법의 성능을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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