A simple RMRAC (Robust Model Reference Adaptive Control) scheme for the PMSM (Permanent Magnent Synchronous Motor) is proposed in the synchronous frame. A current control of PMSM is the most inner loop of electro-mechanical driving systems and it requires a fast and simple control law to play a foundation role in the control hierarchy. In the proposed synchronous current model, the input signal is composed of a calculated voltage by proposed adaptive laws and real system disturbance. The gains of feed-forward and feedback controllers are estimated by the proposed modified Gradient method respectively, where the system disturbances are assumed as filtered current tracking errors. After the estimation of the system disturbances from the tracking errors, the corresponding voltage is fed forward to control input voltage to compensate for the disturbances. The proposed method is robust against high frequency disturbance and has a fast dynamic response. It also shows a good real-time performance due to it's simplicity of control structure. Through the simulations and real experiments, efficiency of the proposed method is verified.
Dimensional accuracy of hot coil is improved by precise control of thickness profiles, flatness, width and winding profile. Especially, precise width control is important because yield could be increased significantly. Precise width control can be improved by predicting the amount of width spread. The purpose of this study is to develop the advanced prediction model for width spread in hot finish rolling for controlling width precisely. FE-simulations were performed to investigate the effect of process variables on width spread such as reduction ratio, forward and backward tension and initial width at each stand. From the statistical analysis of simulated data, advanced model was developed based on the existing models for strip width spread. The experimental hot rolling trials showed that newly developed model provided fairly accurate predictions on the strip width spread during the whole hot finishing rolling process.
Settlement of foundations in permafrost regions primarily results from three physical and mechanical processes such as thaw consolidation of permafrost layer, creep of warm frozen soils and the additional deformation of seasonal active layer induced by freeze-thaw cycling. This paper firstly establishes theoretical models for the three sources of settlement including a statistical damage model for soils which experience cyclic freeze-thaw, a large strain thaw consolidation theory incorporating a modified Richards' equation and a Drucker-Prager yield criterion, as well as a simple rheological element based creep model for frozen soils. A novel numerical method was proposed for live computation of thaw consolidation, creep and freeze-thaw cycling in corresponding domains which vary with heat budget in frozen ground. It was then numerically implemented in the FISH language on the FLAC platform and verified by freeze-thaw tests on sandy clay. Results indicate that the calculated results agree well with the measured data. Finally a model test carried out on a half embankment in laboratory was modeled.
This paper aims to develop a prediction model for the hardened properties of waste LCD glass that is used in concrete by analyzing a series of laboratory test results, which were obtained in our previous study. We also summarized the testing results of the hardened properties of a variety of waste LCD glass concretes and discussed the effect of factors such as the water-binder ratio (w/b), waste glass content (G) and age (t) on the concrete compressive strength, flexural strength and ultrasonic pulse velocity. This study also applied a hyperbolic function, an exponential function and a power function in a non-linear regression analysis of multiple variables and established the prediction model that could consider the effect of the water-binder ratio (w/b), waste glass content (G) and age (t) on the concrete compressive strength, flexural strength and ultrasonic pulse velocity. Compared with the testing results, the statistical analysis shows that the coefficient of determination $R^2$ and the mean absolute percentage error (MAPE) were 0.93-0.96 and 5.4-8.4% for the compressive strength, 0.83-0.89 and 8.9-12.2% for the flexural strength and 0.87-0.89 and 1.8-2.2% for the ultrasonic pulse velocity, respectively. The proposed models are highly accurate in predicting the compressive strength, flexural strength and ultrasonic pulse velocity of waste LCD glass concrete. However, with other ranges of mixture parameters, the predicted models must be further studied.
International Journal of Reliability and Applications
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제2권3호
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pp.209-240
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2001
Computer-based simulation and analysis is used extensively in engineering for a variety of tasks. Despite the steady and continuing growth of computing power and speed, the computational cost of complex high-fidelity engineering analyses and simulations limit their use in important areas like design optimization and reliability analysis. Statistical approximation techniques such as design of experiments and response surface methodology are becoming widely used in engineering to minimize the computational expense of running such computer analyses and circumvent many of these limitations. In this paper, we compare and contrast five experimental design types and four approximation model types in terms of their capability to generate accurate approximations for two engineering applications with typical engineering behaviors and a wide range of nonlinearity. The first example involves the analysis of a two-member frame that has three input variables and three responses of interest. The second example simulates the roll-over potential of a semi-tractor-trailer for different combinations of input variables and braking and steering levels. Detailed error analysis reveals that uniform designs provide good sampling for generating accurate approximations using different sample sizes while kriging models provide accurate approximations that are robust for use with a variety of experimental designs and sample sizes.
This paper evaluates the reliability of creep rupture life under service conditions of Alloy 617, which is considered as one of the candidate materials for use in a very high temperature reactor (VHTR) system. A Z-parameter, which represents the deviation of creep rupture data from the master curve, was used for the reliability analysis of the creep rupture data of Alloy 617. A Service-condition Creep Rupture Interference (SCRI) model, which can consider both the scattering of the creep rupture data and the fluctuations of temperature and stress under any service conditions, was also used for evaluating the reliability of creep rupture life. The statistical analysis showed that the scattering of creep rupture data based on Z-parameter was supported by normal distribution. The values of reliability decreased rapidly with increasing amplitudes of temperature and stress fluctuations. The results established that the reliability decreased with an increasing service time.
스텐트는 인체의 좁아지거나 막힌 부위에 삽입되어 혈류의 흐름을 정상화 시키는데 사용되는 금속망 형태의 임플란트로 관상 동맥 질환을 치료하는데 가장 일반적인 방법으로 널리 사용된다. 본 논문에서는 유한요소 해석과 다꾸지 방법을 이용하여 설정한 스텐트 설계 인자의 변화에 따른 기계적 반응을 고찰하였다. 스텐트 모델은 팔마즈 스텐트를 사용하였고 스텐트의 재료 모델로서는 탄소성 모델, 풍선은 초탄성 모델을 사용하였다. 연구의주요 관심은 스텐트의 탄성 회복량 조절을 통한 혈관의 재 협착 문제를 감소시킬 수 있는 방안에 대한 설계 인자의 영향을 고찰하는데 있다. 스텐트 두께, 슬롯의 가로 길이, 슬롯의 세로 길이의 각도를 설계인자로 선택하여 직교배열표를 구성하였다. 유한요소 해석을 이용하여 혈관 내 스텐트의 반경 방향 탄성회복율과 길이 방향 탄성회복율을 계산하였고 다구찌 기법을 이용한 통계적 분석을 하여 재 협착의 가능성을 감소시킬 수 있는 스텐트의 최적 형상 설계 방향을 제시하였다. 최적형상은 기본 모델에 비하여 탄성회복율은 반경방향으로 약 1%, 길이방향으로 약 0.1% 감소함을 보였다.
복잡한 시스템 계의 설계정보를 효과적으로 추출하기 위해서 형상최적설계가 수행되는 경우, 일반적으로 유한요소해석 기법과 D-최적배열을 이용한 실험계획법이 연동된 반응표면모델을 구성하고 여기에 최적설계기법이 적용된다. 그러나, 설계변수에 형상공차와 같은 변동성이 존재하면 최적해의 강건성 확보를 위하여 설계변수의 형상공차를 확률론적인 변동성으로 고려한 추가적인 강건설계가 필요하다. 본 연구에서는 계산시간이 많이 소요되는 유한요소해석에 의한 강건설계문제에 설계변수의 표준정규분포를 고려한 반응표면모델을 구축하여 최적설계를 수행하므로서 손쉽게 강건최적값을 구하는 방법을 제안하였다. 승용차용 브레이크 디스크에 제안된 방법을 적용하여 열변형과 중량을 최소화하는 설계변수의 강건최적해를 구하고, 몬테카를로 시뮬레이션 추정결과와 비교하여 이의 적합성을 검증하였다.
지금까지 특허분석에 관한 연구는 특허지도(Patent Map; PM)분석을 수행하여 기술동향을 분석하고 있으나, 주제에 대한 검색결과를 엑셀 등을 이용하여 그래프화하여 출원빈도에 대한 추이를 나타내는 것이 대부분이다. 이러한 분석은 특정주제에 대한 것으로 국가의 산업이나 국제적인 산업의 동향을 직접 비교 분석하기에는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 PM분석의 신뢰성을 높이기 위해 통계분석의 필요성을 제시하고, 1990년부터 2004년에 출원된(출원번호 기준) 한국특허 전체를 대상으로 연도별, 분류별(IPC Section 분류)로 각 국가(한국, 미국, 일본, 독일)의 출원빈도를 통계적으로 유의한 수준을 분석하였다. 또한 국가 및 기술 분류에 대한 출원빈도에 대해 포아송 회귀분석을 수행하고, 통계 적으로 유의한 수준에 따른 평가를 R&D에 활용할 수 있도록 하였다.
공구상태 감시기술은 지능형 생산시스템 구축을 위하여 중요한 요소 기술이다. 다양한 생산 공정 분야에 걸쳐 연구가 진행되었지만 기어 세이빙 공정에서 공구파손을 검출하는 연구가 발표된 바가 없다. 본 연구에서는 기어 세이빙 공정 중에 세이빙 공구의 상태를 검출하기 위하여 베타확률분포를 활용하는 통계적 기법을 제안하였다. 신뢰성 있는 공구상태 감시를 위하여 선행되어야 할 특징값 추출을 위하여 공정 중에 발생하는 진동 신호를 베타확률분포로 모델링하였다. 신호의 양봉 분포를 단봉 분포로 변환한 후 모멘트법을 사용하여 베타확률분포의 파라미터들을 추정함으로써 특징값들을 추출하였다. 특징값들의 유효성을 평가 결과, 베타분포 모델의 파라미터 중 모드가 우수한 세이빙 공구상태 감시 성능을 갖고 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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