• Title/Summary/Keyword: Van der Pol

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Chaotic Behavior Analysis in the Several Arnold Chaos Mobile Robot with Obstacles

  • Bae, Young-Chul;Kim, Yi-Gon;Mathis Tinduk;Koo, Young-Duk
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.123-127
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    • 2004
  • In this paper, we propose that the chaotic behavior analysis in the several Arnold chaos mobile robot of embedding some chaotic such as Arnold equation with obstacle. In order to analysis of chaotic behavior in the mobile robot, we apply not only qualitative analysis such as time-series, embedding phase plane, but also quantitative analysis such as Lyapunov exponent in the mobile robot with obstacle. We consider that there are two type of obstacle, one is fixed obstacle and the other is hidden obstacle which have an unstable limit cycle. In the hidden obstacles case, we only assume that all obstacles in the chaos trajectory surface in which robot workspace has an unstable limit cycle with Van der Pol equation.

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An Error Embedded Runge-Kutta Method for Initial Value Problems

  • Bu, Sunyoung;Jung, WonKyu;Kim, Philsu
    • Kyungpook Mathematical Journal
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    • v.56 no.2
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    • pp.311-327
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    • 2016
  • In this paper, we propose an error embedded Runge-Kutta method to improve the traditional embedded Runge-Kutta method. The proposed scheme can be applied into most explicit embedded Runge-Kutta methods. At each integration step, the proposed method is comprised of two equations for the solution and the error, respectively. These solution and error are obtained by solving an initial value problem whose solution has the information of the error at each integration step. The constructed algorithm controls both the error and the time step size simultaneously and possesses a good performance in the computational cost compared to the original method. For the assessment of the effectiveness, the van der Pol equation and another one having a difficulty for the global error control are numerically solved. Finally, a two-body Kepler problem is also used to assess the efficiency of the proposed algorithm.

Nonlinear Tuned Mass Damper for self-excited oscillations

  • Gattulli, Vincenzo;Di Fabio, Franco;Luongo, Angelo
    • Wind and Structures
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    • v.7 no.4
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    • pp.251-264
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    • 2004
  • The effects of a class of nonlinear Tuned Mass Dampers on the aeroelastic behavior of SDOF systems are investigated. Unlike classical linear TMDs, nonlinear constitutive laws of the internal damping acting between the primary oscillator and the TMD are considered, while the elastic properties are keept linear. The perturbative Multiple Scale Method is applied to derive a set of bifurcation equations in the amplitude and phase and a parametric analysis is performed to describe the postcritical scenario of the system. Both cubic- and van der Pol-type dampings are considered and the dependence of the limit-cycle amplitudes on the system parameters is studied. These new results, compared with the previously obtained bifurcation scenario of a SDOF aeroelastic oscillator equipped with a linear TMD, show a detrimental effect on the maximum limit-cycle amplitude reduction of the nonlinear TMD. However, the analyses evidence that in the parameter region away from the perfect tuning condition the nonlinear connection can be used to tune the system with an enhancement of the limit-cycle amplitude reduction.

Vortex induced vibration analysis of a cylinder mounted on a flexible rod

  • Zamanian, Mehdi;Garibaldi, Luigi
    • Wind and Structures
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    • v.29 no.6
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    • pp.441-455
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    • 2019
  • In this study, vortex induced vibrations of a cylinder mounted on a flexible rod are analyzed. This simple configuration represents the key element of new conception bladeless wind turbine (Whitlock 2015). In this study the structure oscillations equation coupled to the wake oscillation equation for this configuration are solved using analytical perturbation method, for the first time. An analytical expression that predicts the lock-in phenomena range of wind speed is derived. The discretized equations of motion are also solved using RKF45 numerical method. The equations of motion are discretized by Galerkin method. Free vibration mode shape of the structure taking into account the discontinuity of the cross section are used as comparison function. Numerical results are compared to the analytical results, and they show a satisfying agreement. The effect of system parameters on the oscillations of structure and wake as well as on the lock-in domain are presented. Moreover, it is shown that the values of wind speed triggering the start and the stop of the lock-in phenomenon, for increasing wind speed are different from those values obtained during the reverse process, i.e., when the wind speed decreases.

Adaptive Output Feedback Control of Unmanned Helicopter Using Neural Networks (신경회로망을 이용한 무인헬리콥터의 적응출력피드백제어)

  • Park, Bum-Jin;Hong, Chang-Ho;Suk, Jin-Young
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.35 no.11
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    • pp.990-998
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    • 2007
  • Adaptive output feedback control technique using Neural Networks(NN) is proposed for uncertain nonlinear Multi-Input Multi-Output(MIMO) systems. Modified Dynamic Inversion Model(MDIM) is introduced to decouple uncertain nonlinearities from inversion-based control input. MDIM consists of approximated dynamic inversion model and inversion model error. One NN is applied to compensate the MDIM of the system. The output of the NN augments the tracking controller which is based upon a filtered error approximation with online weight adaptation laws which are derived from Lyapunov's direct method to guarantee tracking performance and ultimate boundedness. Several numerical results are illustrated in the simulation of Van der Pol system and unmanned helicopter with model uncertainties.

A comparative study of the models to predict aeroelastic vibrations of circular cylinder and chimneys

  • Rahman, Saba;Jain, Arvind K.;Bharti, S.D.;Datta, T.K.
    • Wind and Structures
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    • v.35 no.1
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    • pp.35-54
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    • 2022
  • A comparative study of aeroelastic vibrations of spring-mass cylinder and chimneys, with the help of a few wake oscillator models available in the literature, is presented. The models include those proposed by Facchinetti, Farshidian and Dolatabadi method-I, Farshidian and Dolatabadi method-II, de Langre, Skop and Griffin. Besides, the linear model proposed by Simiu and Scanlan is also incorporated in the study. For chimneys, the first mode oscillation is considered, and the top displacements of the chimneys are evaluated using the considered models. The results of the analytical model are compared with those obtained from the numerical solution of the wake-oscillator coupled equations. The response behavior of the cylinder and three chimneys of different heights are studied and compared with respect to critical parametric variations. The results of the study indicate that the numerical analysis is essential to capture the effect of non-linear aeroelastic phenomena in the solutions, especially for small damping. Further, except for the models proposed by Farshidian and Dolatabadi, other models predict nearly the same responses. The non-linear model predicts a much higher response as compared to the linear model.

Range of physicochemical parameters for active ingredients of herbicides (제초제의 활성 성분에 대한 물리-화학 파라미터의 범위)

  • Sung, Nack-Do;Song, Seon-Seob
    • The Korean Journal of Pesticide Science
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    • v.7 no.1
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    • pp.58-65
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    • 2003
  • Various physicochemical parameters for the active ingredients of 245 herbicides were calculated to develope a diagnosis and estimation system for utility as herbicide. The range of physico-chemical parameters for each inhibitors of photo system II (H1), acetolactate synthase (ALS) (H2) and herbicides were confirmed. The distribution ranges of 85% dependence for each physicochemical parameters were Obs.logP :$-0.90\sim4.50$, dipol moment: $1.80\sim12.22$ (debye), molecular refractivity: $53.0\sim104.0(cm^3/mol)$, polarizability: $19.0\sim37.0(\AA^3)$, HOMO energy: $-9.98\sim-7.34$ (eV), LUMO energy:$-2.76\sim0.40$ (eV), Van der Waals molecular volumes: $558.0\sim995.0(cm^3)$, molecular weight: $202.0\sim430.0$ (amu) and surface areas (Grids): $194.0\sim356.0(\AA^2)$, hydration energy: $-10.16\sim114.7$ Kcal/mol, respectively. It is suggested that MR and polarizability constants will be able to distinguish between herbicides and medicinal drugs. Results revealed that various compounds based on the range of physicochemical parameters of herbicides could be diagnosed and estimated.

Development of a User-friendly Continuous-system Simulation Language (사용자 편의성을 고려한 연속체계 모의실험 언어의 개발)

  • 민경하;임창관;박찬모
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 1993.10a
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    • pp.12-13
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    • 1993
  • 컴퓨터를 이용한 모의 실험 방법은 과학 및 공학 분야뿐만 아니라 경제,사회 현상등에도 널리 적용될 수 있는 유용한 도구이다. 그 중에서도 연속체계 모의 실험은 미분 방정식으로 모델링되는 시스템을 대상으로 하는 경우가 맡으며, 이를 위하여 그동안 맡은 연속체계 모의 실험 언어들이 개발되었다. 그러나 그들은 대부분 사용하기가 복잡하여 사용자 편의성을 고려한 모의 실험 언어에 대한 필요성이 증대되었다. 본 연구에서는 사용자에개 최대한 편의성을 제공하는 연속체계 모의 실험 언어인 PCSL (Postech Continuous-system Simulation language)을 개발하였다. PCSL 프로그램은 프로그램 헤더, 상수 정의부, 함수 정의부, 매개 변수 정의부, 초기화 선언부, 모델 정의부, 종료 조건 선언부, 출력 선언부 등으로 나누어 진다. 그리고 출력으로는 계산 결과를 파일에 저장, 흑은 수치로 인쇄하거나 그래프로 그려서 보여준다. PCSL 처리 시스템은 모델 정의부에서 주어진 미분방정식을 해석해서 digital-analog simulation 기법으로 풀 수 있는 형태로 변환하는 번역기와 이렇게 변환된 형태의 미분방정식과 여러 가지 조건들을 고려해서 C 프로그램을 생성해주는 생성기, 생성된 C 프로그램을 실행시켜서 그 결과를 얻는 실행기,그리고 사용자에게 편리한 입출력 방법을 제공하는 사용자 인터페이스로 구성된다. 번역기에서는 모델로 주어진 미분방정식의 종류를 결정한 후에 이들을 digital-analog simulation 기법으로 풀 수 있는 형태로 변환한다. 생성기에서는 번역기의 결과를 받고,프로그램 상의 여러 가지 조건들을 고려해서 C 프로그램을 생성한다. 여기서 생성된 C프로그램은 미분방정식을 포함하는 ‘f.c'와 조건들을 포함하는'main.h', 그리고 digital-analog simulation 기법을 이용하는 모의 실험 알고리즘을 구현한 'main.c'로 구성된다. 그리고 실행기에서는 생성기에서 생성한 C 프로그램을 실행시켜서 결과를 얻는다. 여기에서 필요로 하는 PCSL 프로그램의 내응은 종료 조건 선언부, 출력 선언부 등이다. 마지막으로 사용자 인터페이스는 사용자가 간편하게 PCSL 프로그램을 입력할 수 있게 도와주며 모의 실험 결과를 쉽게 화면상에 보여주기 위한 것이다. 이 때에 사용자가 원하면 계산 결과를 그래프로 그려서 보여주는 기능과 화면에 보이는 결과를 프린터로 출력할 수 있는 기능을 제공한다. 실형 결과로는 먼저 선형 상미분방정식의 예로 mass-damper-spring system, 비선형 상미분방정식의 예로는 van der Pol 방정식, 연립 상미분방정식의 예로는 mixing tank problem 등을 보였으며, 그의 공학에서 일어나는 여러 가지 문제들도 다루었다.

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동굴생물의 특성과 보전

  • 김병우
    • Proceedings of the Speleological Society Conference
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    • 1995.09a
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    • pp.39-44
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    • 1995
  • $\bigcirc$ 동굴생물은 식물과 동물, 미생물로 크게 구분되지만 태양광선이 완전히 차단된 동굴내 환경에서는 동굴 동물들이 주종을 이루고 있다. $\bigcirc$ 동굴내의 동물에 관한 연구는 1966년 고씨동굴, 용담굴을 시발로 고수굴, 천동굴, 노동굴, 백룡글, 대이굴, 환선굴 등 강원도내에 분포하는 동굴 중 약 30% 정도는 동물을 포함한 생물상이 조사되었다. $\bigcirc$ 강원도의 동굴동물로서 확인된 것은 9강 30목 141종이며 강별로는 곤충강이 9목 50종 주형강이 4목 49종 갑각강이 6목 18종의 순으로 우세하고 목별로는 거미목이 15과 39종, 톡토기목이 7과 20종, 딱정벌레목이 8과 15종으로 우세한 편이다(남, 1987). $\bigcirc$ 동굴생물에 관한 연구는 육상생태계와 격리된 환경에서 생리, 생태적 적응을 통한 종의 분화나 유전, 진화문제를 추구하며 지하생태계와 육상생태계의 생물적인 유연관계 규명에 중요한 분야로 인정되며 아울러 독특한 특성을 지닌 동굴생물의 생존을 위한 방안과 노력이 일부동굴의 개방 및 개발에 앞서 더욱 구체적으로 모색되고 증대되어야 한다. $\bigcirc$ 동굴환경의 주요 특성은 첫째 햇빛에 차단되어 암흑상태이며, 둘째 내부습도가 높고 기온이나 수온의 년중변화가 심하지 않고, 셋째 먹이연쇄에 필수적인 영양공급원이 제한되어 있다. 따라서 광합성작용으로 성장하는 녹색식물은 태양광선이 유입되는 곳이나 인공조명시설 지역을 제외한 곳에서는 서식이 불가능하고 대형동물이나 초식동물은 생존이 어렵다. $\bigcirc$ 동굴내에는 환경에 적응하는 종들만이 서식할 수 있고 이들을 생태적 특성에 따라 세가지로 구분 할 수 있다. 환경적응 요인으로는 광도, 습도, 온도 영양공급원과 섭식장소, 수중생물의 경우는 특히 수온, 수량 영양원등이다.(중략). 본 연구의 접근방법으로는 ASRS의 개념적인 Reference Model을 수립하고 이 Reference Model에 대한 Formal Model로 DEVS(Discrete Event System Specification)을 이용하여 시스템을 Modeling하였다. 이의 Computer Simulation을 위하여 DEVS형식론 환경에서의 Simulation Language인 DEVSim ++ⓒ를 이용하여 시스템을 구현하였다.. 실형 결과로는 먼저 선형 상미분방정식의 예로 mass-damper-spring system, 비선형 상미분방정식의 예로는 van der Pol 방정식, 연립 상미분방정식의 예로는 mixing tank problem 등을 보였으며, 그의 공학에서 일어나는 여러 가지 문제들도 다루었다.화물에 대한 방어력이 증가되어 나타난 결과로 여겨지며, 또한 혈청중의 ALT, ALP 및 LDH활성을 유의성있게 감소시키므로서 감잎 phenolic compounds가 에탄올에 의한 간세포 손상에 대한 해독 및 보호작용이 있는 것으로 사료된다.반적으로 홍삼 제조시 내공의 발생은 제조공정에서 나타나는 경우가 많으며, 내백의 경우는 홍삼으로 가공되면서 발생하는 경우가 있고, 인삼이 성장될 때 부분적인 영양상태의 불충분이나 기후 등에 따른 영향을 받을 수 있기 때문에 앞으로 이에 대한 많은 연구가 이루어져야할 것으로 판단된다.태에도 불구하고 [-wh]의미의 겹의문사는 병렬적 관계의 합성어가 아니라 내부구조를 지니지 않은 단순한 단어(minimal $X^{0}$ elements)로 가정한다. 즉, [+wh] 의미의 겹의문사는 동일한 구성요 소를 지닌 병렬적 합성어([$[W1]_{XO-}$ $[W1]_{XO}$ ]$_{XO}$)로 그리고 [-wh] 의미의 겹의문사는 중복된 발은을 지닌 한 단어로 ([W]$_{XO}$

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ATM 교환기 연결 절단율 추정을 위한 시뮬레이터 개발

  • 정명기;고재상;최성훈
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.65-65
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    • 1997
  • 가입자가 B-ISDN(Broadband Integrated Services Digital Network) 서비스에 대한 shb은 수준의 품질 및 안정적인 서비스 제공을 요구함에 따라, 이러한 서비스를 제공하기 위한 ATM (Asynchronous Transfer Mode) 교환기에 대한 신뢰성 설계의 중요성은 증가하 고 있다. 교환기의 중요한 신뢰성 성능 척도 중의 하나인 연결 절단율 (Cutoff connection rate)은 총 연결시간 동안 절단된 연결수로 정의되며, 연결 절단은 호 설정 (Call setup) 단 계를 지나 서비스 중인 연결이 사용자의 요구가 아닌 시스템의 고장으로 종료될 때 발생한 다. 연결 절단율 추정 문제는 기존의 신뢰도 또는 가용도 예측을 위한 시뮬레이션과는 달리 시스템 구성 유니트들의 고장율, 수리율, 그리고 요구된 연결의 트래픽 특성 부분이 혼합된 문제이다. 따라서, B-ISDN 서비스의 중요한 특징인 다양한 트래픽 특성과 시스템의 구성 (Configuration)을 고려하여 연결 절단율을 해석적인 방법을 통하여 추정하는 데네는 어려 움이 있으며 시뮬레이션에 의한 방법이 적절하다. 본 고에서는 B-ISDN 서비스의 트래픽 특 성과 ATM 교환기의 시스템 구성 및 신뢰도 데이터로부터 시스템의 연결 절단율을 추정하 기 위한 시뮬레이터의 기능 및 구조, 시뮬레이션 수행 결과 등을 제시한다. 시뮬레이터는 AweSim 시뮬레이션과 CUser Written Code를 사용하여 개발하였다. 시뮬레이터의 구성 모듈은 크게 호 도착 모듈, 연결 제어 및 자원 할당 모듈, 유니트 고장 및 수리 모듈, 통계 량 수집 모듈 등으로 구성된다. 개발된 시뮬레이터는 B-ISDN 트래픽 파라메터와 연결 절단 율의 상호 관계 규명 및 시스템 설계 대안 (Design alternatives)에 대한 비교/평가에 활용 된다., 수중생물의 경우는 특히 수온, 수량 영양원등이다.(중략). 본 연구의 접근방법으로는 ASRS의 개념적인 Reference Model을 수립하고 이 Reference Model에 대한 Formal Model로 DEVS(Discrete Event System Specification)을 이용하여 시스템을 Modeling하였다. 이의 Computer Simulation을 위하여 DEVS형식론 환경에서의 Simulation Language인 DEVSim ++ⓒ를 이용하여 시스템을 구현하였다.. 실형 결과로는 먼저 선형 상미분방정식의 예로 mass-damper-spring system, 비선형 상미분방정식의 예로는 van der Pol 방정식, 연립 상미분방정식의 예로는 mixing tank problem 등을 보였으며, 그의 공학에서 일어나는 여러 가지 문제들도 다루었다.화물에 대한 방어력이 증가되어 나타난 결과로 여겨지며, 또한 혈청중의 ALT, ALP 및 LDH활성을 유의성있게 감소시키므로서 감잎 phenolic compounds가 에탄올에 의한 간세포 손상에 대한 해독 및 보호작용이 있는 것으로 사료된다.반적으로 홍삼 제조시 내공의 발생은 제조공정에서 나타나는 경우가 많으며, 내백의 경우는 홍삼으로 가공되면서 발생하는 경우가 있고, 인삼이 성장될 때 부분적인 영양상태의 불충분이나 기후 등에 따른 영향을 받을 수 있기 때문에 앞으로 이에 대한 많은 연구가 이루어져야할 것으로 판단된다.태에도 불구하고 [-wh]의미의 겹의문사는 병렬적 관계의 합성어가 아니라 내부구조를 지니지 않은 단순한 단어(minimal $X^{0}$ elements)로 가정한다. 즉, [+wh] 의미의 겹의문사는 동일한 구성요 소를 지닌 병렬적 합성어([$[W1]_{XO-}$ $[W1]_{XO}$ ]$_{XO}$

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