• 제목/요약/키워드: acceleration measurement

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An adaptive delay compensation method based on a discrete system model for real-time hybrid simulation

  • Wang, Zhen;Xu, Guoshan;Li, Qiang;Wu, Bin
    • Smart Structures and Systems
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    • 제25권5호
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    • pp.569-580
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    • 2020
  • The identification of delays and delay compensation are critical problems in real-time hybrid simulations (RTHS). Conventional delay compensation methods are mostly based on the assumption of a constant delay. However, the system delay may vary during tests owing to the nonlinearity of the loading system and/or the behavioral variations of the specimen. To address this issue, this study presents an adaptive delay compensation method based on a discrete model of the loading system. In particular, the parameters of this discrete model are identified and updated online with the least-squares method to represent a servo hydraulic loading system. Furthermore, based on this model, the system delays are compensated for by generating system commands using the desired displacements, achieved displacements, and previous displacement commands. This method is more general than the existing compensation methods because it can predict commands based on multiple displacement categories. Moreover, this method is straightforward and suitable for implementation on digital signal processing boards because it relies solely on the displacements rather than on velocity and/or acceleration data. The virtual and real RTHS results show that the studied method exhibits satisfactory estimation smoothness and compensation accuracy. Furthermore, considering the measurement noise, the low-order parameter models of this method are more favorable than that the high-order parameter models.

가속 드라이아이스 snow impact에 의한 도막 제거속도의 측정 (Measurement of Coating Removal Rate of Accelerated Dry Ice Snow Impact)

  • 나영민;김호태;김선근
    • 청정기술
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    • 제10권4호
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    • pp.177-187
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    • 2004
  • 드라이아이스 스노우 젯(dry ice snow jet)을 액체 이산화탄소의 고압팽창에 의해 만들고 운반기체에 의해 더욱 가속시킬 수 있었다. 코팅의 제거기구는 표면 오염입자의 그것과 크게 다르지 않았다. 코팅의 제거를 Hutchings 식으로 정량적으로 표현할 수 있었다. 이들 식에 의한 plot에서 얻은 두개의 매개변수로 코팅의 제거 속도와 단위 이산화탄소의 질량에 의해 제거된 비 코팅면적을 예측할 수 있었으며 아울러 실험데이터의 신뢰도와 실험 에러의 보정도 가능하게 되었다. 노즐 기판 거리와 노즐길이를 바꾸었을 때 얻어진 이들 plot이 한점에서 만날 수 있음을 알 수 있었으며 이점이 jet plume을 모음에서 얻어진 scar 반경의 증대효과와 jet를 확산시킴에서 얻어진 scar 반경 증대효과가 균형을 맞추는 데서 얻어진 것으로 판단된다.

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OBD-II 인터페이스를 이용한 자동차 CO2 배출량 추정 (Estimation of Vehicle's CO2 Emission using OBD-II Interface)

  • 정경권;최우승
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.167-174
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    • 2011
  • 본 논문에서는 차량의 CO2 배출량을 추정하기 위한 방법들을 설명하였다. 전 세계적으로 에너지와 환경의 중요성이 부각되고 있으며 자동차 부문의 기술개발에서도 이 점이 크게 강조되고 있다. 특히 CO2는 지구 온난화에 영향을 미치는 온실가스로 배출 규제 대상이 되고 있다. 차량의 주행 거리에 따른 CO2 배출량 추정 방법, 기후 변화 위원회(IPCC))에서 제시한 CO2 배출량 추정 방법, MAF(Mass Air Flow)와 옥탄의 화학반응식을 이용한 CO2 배출량 추정 방법 등에 대해서 설명하고 각각의 방법들의 성능을 비교하였다. 각각의 CO2 추정 방법들에 대한 성능을 확인하기 위해 실차를 이용하여 약 5km의 도로를 주행하면서 OBD-II 포트로 차량의 진단 정보를 획득하고, 주행 거리, 연료 소모량을 구하였다. 정속 주행에서는 비슷한 CO2 배출량 결과를 얻었고, 급가속 주행에서는 IPCC 방식과 화학반응식 방식이 보다 현실적인 배출량 결과를 보임을 확인하였다.

MISO 필터 기반의 동잡음 모델링을 이용한 심박수 모니터링 (Heart Rate Monitoring Using Motion Artifact Modeling with MISO Filters)

  • 김선호;이정섭;강현일;온백산;백계현;정민규;임성빈
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권8호
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    • pp.18-26
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    • 2015
  • 올바른 운동량 조절을 위해선 운동중의 심박수 측정이 중요하다. 최근 스마트 디바이스가 활발하게 사용됨에 따라, 운동중의 실시간 심박수 측정에 대한 관심이 급격하게 증가하고 있다. 고강도 운동 중에는 동잡음으로 인하여 손목 밴드 유형의 광혈류 (PPG : photoplethysmography) 측정기 신호로부터 정확한 심박수를 추정하는 것이 매우 어렵다. 본 논문에서는 손목밴드 유형의 광혈류 측정기 신호로부터 정확한 심박수 추정을 위한 효율적인 알고리즘을 제안하였다. 12개의 데이터 세트에 대하여 제안하는 알고리즘을 적용한 결과, 1.38의 분당심박수(BPM) 평균 절대 오차를 기록하였고, 0.9922의 추정 심박수와 실제 심박수간의 Pearson 상관계수를 얻었다. 제안하는 알고리즘은 웨어러블 디바이스에 적합한 빠른 연산속도와 정확한 추정을 가능케 한다.

마이크로 머시닝 기술을 이용한 니켈기반의 압전 진동형 에너지 하베스터 제작 (Fabrication of Nickel-based Piezoelectric Energy Harvester from Ambient Vibration with Micromachining Technology)

  • 차두열;이재혁;장성필
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.62-67
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    • 2012
  • Owing to the rapid growth of mobile and electronic equipment miniaturization technology, the supply of micro mobile computing machine has been fast raised. Accordingly they have performed many researches on energy harvesting technology to provide promising power supply equipment to substitute existing batteries. In this paper, in order to have low resonance frequency for piezoelectric energy harvester, we have tried to make it larger than before by adopting nickel that has much higher density than silicon. We have applied it for our energy harvesting actuator instead of the existing silicon based actuator. Through such new concept and approach, we have designed energy harvesting device and made it personally by making with micromachining process. The energy harvester structure has a cantilever type and has a dimension of $10{\times}2.5{\times}0.1\;mm^3$ for length, width and thickness respectively. Its electrode type is formed by using Au/Ti of interdigitate d33 mode. The pattern size and gap size is 50 ${\mu}m$. Based on the measurement of the nickel-based piezoelectric energy harvester, it is found to have 778 Hz for a resonant frequency with no proof mass. In that resonance frequency we could get a maximum output power of 76 ${\mu}W$ at 4.8 $M{\Omega}$ being applied with 1 g acceleration.

초등학생들을 위한 속력 측정 어플리케이션의 학습 모듈 개발 (A Learning Module Development of Speed Measurement Application for Elementary Students)

  • 김갑수;박하나
    • 정보교육학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.23-31
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    • 2013
  • 초등학생들이 쉽게 스마트폰을 접근할 수 있고 또한 흥미를 가질 수 있다. 스마트폰을 초등학교 학습 도구로 이용하여 학습 효과를 볼 수 있을 것이다. 따라서 스마트폰을 과학 실험의 학습 도구에 이용하면 학습 효과가 좋을 것이다. 속력 학습 분야가 초등학생들이 학습하기 어려운 개념이기 때문에 스마트폰 용 속력 학습 어플리케이션으로 많은 실험을 해 보는 것이 필요하다. 본 연구에서 속력 학습을 위한 모듈을 개발한다. 이 모듈은 스마트폰의 가속도 센서에서 데이터를 추출하고, 주어진 시간에 적분하여 속력을 계산한다. 또한 거리도 계산한다. 본 연구에서 제안한 어플리케이션은 학생들이 실험 시 속력 변화를 즉시 확인할 수 있도록 하는 장점이 있다. 본 연구의 장점은 기존의 속력 측정 도구는 실험과 측정 데이터 값이 분리되어 있어 학생들이 재차 속력을 계산해야 하는 번거로움을 극복한 것이다.

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위상배열 레이다를 위한 가변 표본화 빈도 추적 필터의 설계 (Design of a Variable Sampling Rate Tracking Filter for a Phased Array Radar)

  • 홍순목
    • 센서학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.155-163
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    • 1992
  • 위상배열 안테나 레이다에서는 기계적 관성에 관계없이 레이다 빔의 신속한 조향이 가능하기 때문에 측정을 원하는 목표와 그 목표에 대한 측정시간, 측정표본속도를 선택적으로 취할 수 있게 된다. 이 논문에서는 주어진 측정 파라미터에 대해 이러한 위상배열 레이다 시스템을 위한 3차원 가변 포본화 빈도 추적 필터를 설계했다. 이 추적 필터는 추적목표의 탐지확률을 적정한 값 이상으로 유지하기 위해서 목표의 각도 예측오차를 안테나 빔 폭의 일정한 비율이내로 줄일 수 있어야 한다. 여기서 설계한 추적 필터는 이러한 요구를 만족하는 범위에서 표본화 빈도를 낮출 수 있도록 목표까지의 거리와 기동에 따라 표본화 빈도를 선택하게 된다. 이 추적 필터설계의 타당성은 여러가지 기동목표에 대한 수치실험을 통해 확인했다.

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RTK-GPS와 가속도계 통합계산을 통한 구조물의 변위 해석 (Displacement Analysis of Structures using RTK-GPS/Accelerometer Integration Methods)

  • 황진상;윤홍식;이동하;홍성남;서용철
    • 한국측량학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.583-591
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    • 2011
  • 구조물에서 발생하는 동적변위를 정확하게 취득하는 것은 토목구조물의 안전성을 평가하기 위한 필수적인 사항이다. 본 연구에서는 구조물에 발생하는 변위를 가장 정확하게 측정할 수 있는 RTK-GPS/가속도계 통합방법에 대한 비교와 분석을 수행하였다. 이를 위하여 가속도 자료로부터 동적 변위를 계산할 때에 사용할 수 있는 주요한 2가지 방법을 비교하였고, RTK-GPS로 측정한 변위와 가속도계로 측정한 변위를 통합하여 동적 변위와 정적, 준정적 변위를 모두 측정할 때에 사용할 수 있는 통합계산 방법들을 비교하였다. 엄밀한 비교를 위하여 캔틸레버 보를 제작하고 다양한 종류의 변위를 발생시킨 후 비교 대상 방법별로 이에 대한 측정 정확도를 평가하되 평가의 기준으로 LVDT 측정값을 사용함으로써 정확한 평가가 이루어지도록 하였다. 연구의 결과, 가속도 자료를 FIR 대역필터로 필터링 하고 이중적분하여 변위를 계산하는 방법이 가속도계를 이용한 동적변위 측정에 가장 적합한 것으로 나타났다. 또한, 동적변위와 정적변위, 준정적 변위를 종합적으로 측정하기 위한 RTK-GPS/가속도계 통합계산 방법으로는 대역별 변위 추출에 의한 통합 방법이 적합한 것으로 나타났다.

이중 삼각날개의 와류에 미치는 스트레이크 평면형상의 영향 (Effects of Strake Planform on the Vortex Flow of a Double-Delta Wing)

  • 손명환;정형석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.16-23
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    • 2006
  • 본 연구에서는 스트레이크의 형상 변화가 삼각날개의 와류 상호작용과 와류 붕괴 특성에 어떤 영향을 미치는지를 규명하기 위해 세 가지의 서로 다른 평면 형상의 스트레이크를 부착한 이중 삼각 날개 형상에 대하여 유동 가시화(flow visualization)와 날개면 정압 분포 측정의 풍동실험을 수행하였다. 압력 측정 결과 스트레이크의 후퇴각이 증가할수록 날개의 상류 시위 위치에서는 보다 강력하고 집중된 와류가 형성되지만 이 와류는 시위 뒤쪽으로 진행되면서 보다 빨리 와류 붕괴(vortex breakdown)현상을 거치며 약해지는 것을 관측하였다. 가시화 결과에서는 스트레이크의 후퇴각이 증가할수록 스트레이크 와류와 날개 와류간의 roll-up 및 통합 과정이 촉진되는 것이 상류 시위에서 집중된 와류를 발달시키는 원인인 것을 확인할 수 있었다.

Development of a WLAN Based Monitoring System for Group Activity Measurement in Real-Time

  • Tsunoda, Hiroshi;Nakayama, Hidehisa;Ohta, Kohei;Suzuki, Akihiro;Nishiyama, Hiroki;Nagatomi, Ryoichi;Hashimoto, Kazuo;Waizumi, Yuji;Keeni, Glenn Mansfield;Nemoto, Yoshiaki
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권2호
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    • pp.86-94
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    • 2011
  • In recent years, there has been a rise in epidemiological evidence suggesting the health benefits of a physically active lifestyle. However, it is not always easy for individuals to personally recognize the optimal conditions for exercise and physical activity. Wearable acceleration-based pedometers have become widely used in estimating the amount of physical activity, and to a limited extent, providing information regarding exercise intensity, but they have never been used to assess adaptation to exercise. In order to realize simultaneous activity monitoring for multiple users exercising outdoors, we developed a prototype wireless local area network (WLAN) based system. In our system, a WLAN is deployed outside, and a user wearing a smart phone and monitoring device exercises freely within the coverage area of the wireless network. By doing so, the developed system is able to monitor the activity of each user andmeasures various parameters including those related to exercise adaptation. In a demonstration experiment, the developed system was evaluated and used to monitor users enjoying a Nordic walk, after which users were immediately able to receive their exercise report. In this paper, we discuss the requirements and issues in developing an activity monitoring system and report the findings we obtained through the demonstration experiment.