• 한국정밀공학회지
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• 제14권1호
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• pp.174-184
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• 1997

This paper presents a robust force tracking control of a smart flexible gripper featured by a piezoceramic actuator characterizing its durability and quick response time. A mathematical governing equation for the proposed gripper structure is derived by employing Hamilton's principle and a state space control model is subsequently obtained through model analysis. Uncertain system parameters such as frequency variation are included in the control model. A sliding mode control theory which has inherent robustness to the sys- tem uncertainties is adopted to design a force tracking controller for the piezoceramic actuator. Using out- put information from the tip force sensor, a full-order observer is constructed to estimate state variables of the system. Force tracking performances for desired trajectories represented by sinusoidal and step func- tions are evaluated by undertaking both simulation and experimental works. In addition, in order to illustrate practical feasibility of the proposed method, a two-fingered gripper is constructed and its performance is demonstrated by showing a capability of holding an object.

• 방송공학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.157-168
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• 2016

영상 처리 및 컴퓨터 비전 분야에 있어서, 평균 제곱 오차(Mean Squared Error: MSE)는 좋은 수학적 특성(예를 들어, 척도성(metricability), 미분가능성(differentiability) 및 볼록 성질(convexity))을 가짐으로 인해 많은 영상 화질 최적화 문제의 객관적 척도로 사용되어 왔다. 그러나 MSE가 영상의 왜곡 신호에 대한 시각적 인지 화질과 상관도가 높지 않다는 것이 알려지면서, 이를 해결하기 위해 위에서 언급한 좋은 수학적 특성과 높은 영상 화질 예측 성능을 동시에 가지는 객관적 영상 화질 측정(Image Quality Assessment: IQA)척도가 활발히 연구되어 왔다. 비록 최근 제안된 좋은 수학적 성질을 만족시키는 IQA 척도들은 MSE와 비교하여 매우 향상된 주관적 화질 예측 성능을 보이지만, 상대적으로 높은 계산 복잡도를 가진다. 본 논문은 이를 해결하기 위해, 단순 라플라스 연산자를 이용한 좋은 수학적 특성을 가지는 새로운 IQA 척도를 제안한다. 제안 IQA 방법에 도입한 단순 라플라스 연산자는 인간 시각 체계의 망막에서의 광도 자극에 대한 시신경 반응을 효과적으로 모사할 뿐만 아니라 계산이 매우 단순하기 때문에, 제안 IQA 척도는 단순 라플라스 연산자를 사용하여 매우 빠른 계산 속도와 높은 주관적 화질 점수 예측력을 확보하였다. 제안 IQA 척도의 효과를 검증하기 위해, 최신 IQA 척도들과 광범위한 성능비교 실험을 수행하였다. 실험 결과, 제안하는 IQA 척도는 모든 테스트 IQA 척도들 중 MSE를 제외하고 가장 빠른 처리 속도를 보였을 뿐만 아니라, 가장 높은 주관적 화질예측 성능을 보였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권6호
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• pp.305-314
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• 2023

본 연구에서는 연안 및 항만 내에서 운항이 빈번한 총톤수 9.77톤급 소형어선을 대상으로 구속모형시험을 수행하고, 선속 별 운항성능을 추정하였다. 연안 및 항내에서는 소형 어선이 주로 중저속 운항함을 고려하여, 구속모형시험은 8노트 이하에서 수행하였다. 실선을 1/3.5 축소한 모형선을 대상으로 선형예인수조의 프로펠러 단독특성, 저항, 자항추진 시험을 통하여 실선 선속 별 저항추진성능을 추정하였다. 그리고 타 단독특성, 3자유도 정적 및 동적 HPMM 시험을 수행하고 수평면 운항모델 내 유체력 미계수들을 도출하였다. 특히 사항 및 순수선수동요시험은 2~8노트 영역에서 수행되었고, 주요 선형 유체력 미계수들이 선속에 따라 현저하게 변화함을 파악하였다. 선형 유체력 미계수들을 Froude 수에 대한 함수화 한 후, 선속 별 시뮬레이션을 통하여 대상 어선의 조종성능을 검토하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제58권2호
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• pp.283-298
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• 2019

초등학교 교육과정에 포함된 측정 속성 가운데 둘레와 넓이, 겉넓이와 부피는 5, 6학년에서 집중적으로 다루어진다. 그러나 이 영역에서 학생들의 수행능력이 어느 정도가 되며 어떤 문제가 있는지에 대해서는 알려진 바가 많지 않다. 이 연구는 평면도형의 둘레와 넓이, 입체도형의 겉넓이와 부피에 대한 초등학교 6학년 학생들의 이해 정도를 진단하고, 각 요소별 수행 능력을 비교 분석하여 차후 수학 교과서 개발 및 측정 영역 지도를 위한 시사점을 도출하고자 하였다. 이를 위해 둘레, 넓이, 겉넓이, 부피, 둘레와 넓이의 관계, 겉넓이와 부피의 관계에 관련된 문항을 구성하여 6학년 학생 95명을 대상으로 수행 능력을 분석하였다. 분석결과 초등학교 6학년들의 수행능력이 둘레, 겉넓이, 둘레와 넓이의 관계, 겉넓이와 부피의 관계 영역에서 특히 낮은 것으로 드러났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 둘레와 넓이, 겉넓이와 부피 개념의 도입 순서와 지도 방법, 지도 순서 등에 대한 몇 가지 아이디어를 제안하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권6호
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• pp.607-613
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• 2009

In this paper, we made a simple paper feeding system which is one of MTS (media transport system) and controllers. The plant has a flexible paper and two driving rollers and two driven rollers. The control system has two conventional PID controllers. Skew angle and feeding speed of MTS deteriorate the quality of feeding system. In order to control a feeding speed and skew of feeding paper, we control rotational velocity of two driving rollers. Therefore, this controller has two inputs and two outputs as MIMO (multi-input and multi-output) system. The control inputs were the feeding speed and the skew displacement of the paper. The control outputs were the rotational velocity to each driving roller. To find appropriate PID gains of two controllers, we proposed an optimization technique. We assume the system variables and performance of a whole system as follows. PID gains of two controllers for skew and feeding speed are system variables. System performance is both skew and feeding speed. We simulates to making mathematical correlation using global Kriging interpolation. To find appropriate value of system variables, optimization method is simulation in sequence as following method. First, the optimization solver simulates with DOE (design of experiment) tables to find correlation equation of both system variable and performances. Then, the solver guesses the appropriate values and simulates if the system variables are appropriate or not. If the result of validation doesn't satisfy the convergence and iteration tolerance, the solver makes a new Kriging models and iterates this sequence until satisfy the tolerances.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2038-2047
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• 2011

본 논문에서는 TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display) 제조 공정 중 Module 공정의 Slim MES(Manufacturing Execution System)를 위한 생산계획 프레임워크(framework)개발에 관해 연구한다. TFT-LCD 제조 공정 중 Module 공정의 라인 구성 및 기능은 각 제조 현장마다 차이가 있다. 본 논문은 이러한 차이를 반영하는 제조현장 맞춤형 MES를 위한 생산계획 프레임워크를 제시한다. 먼저 TFT-LCD Module 공정의 분석을 통해 생산계획 프로세스를 파악한다. 그런 다음 현장 상황 제약조건을 반영한 수리적 모델링을 제시하고 이에 대한 최적 스케줄의 도출을 사례를 통해 제시한다. 또한 현장 상황을 반영한 디스패칭(dispatching) 룰에 의한 스케줄 생성 과정을 제시하고 성능실험 결과를 제시한다. 마지막으로 Slim MES를 위한 생산계획 프레임워크 설계 과정을 제시한다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.70-77
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• 2011

우주발사체의 액체추진공급시스템에 사용되는 벤트/릴리프 밸브는 안전 밸브의 조합체로 극저온의 산화제를 주입할 때와 보관할 때 기화된 산소기체를 배출시킨다. 또한 비행 중에 추진제 탱크의 얼리지 압력을 안정적으로 유지하는 역할을 한다. 밸브의 동특성 및 유공압 작동특성을 알아보기 위해서 벤트/릴리프 밸브의 설계검증을 위해 AMESim을 이용해서 벤트/릴리프 밸브의 시뮬레이션 모델을 구성하였다. AMESim 밸브 모델을 검증하기 위해 밸브의 개폐 압력, 개폐작동시간을 수학적 계산 결과와 비교하였다. 또한 FLUENT 상용코드를 이용하여 내부유동 해석 결과를 반영하여 모델의 정확도를 높였다. 밸브 모델을 이용하여 설계인자에 대한 검증 및 작동성능을 분석하였다. 이 연구는 한국형 발사체에 사용되는 벤트/릴리프 밸브의 다양한 작동 요구조건에 대한 개발 효율성을 높일 수 있는 참고 가이드로 적용될 것으로 판단된다.

• Tribology and Lubricants
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• 제34권3호
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• pp.75-83
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• 2018

Microturbomachinery (< 250 kW) using gas foil bearings can function without oil lubricants, simplify rotor-bearing systems, and demonstrate excellent rotordynamic stability at high speeds. State-of-the-art technologies generally use bump foil bearings or leaf foil bearings due to the specific advantages of each of the two types. Although these two types of bearings have been studied extensively, there are very few studies on leaf-bump foil bearings, which are a combination of the two aforementioned bearings. In this work, we illustrate a simple mathematical model of the leaf-bump foil bearing with leaf foils supported on bumps, and predict its static and dynamic performances. The analysis uses the simple elastic model for bumps that was previously developed and verified using experimental data, adds a leaf foil model, and solves the Reynolds equation for isothermal, isoviscous, and ideal gas fluid flow. The model predicts that the drag torques of the leaf-bump foil bearings are not affected significantly by static load and bearing clearance. Due to the preload effect of the leaf foils, rotor spinning, even under null static load, generates significant hydrodynamic pressure with its peak near the trailing edge of each leaf foil. A parametric study reveals that, while the journal eccentricity and minimum film thickness decrease, the drag torque, direct stiffness, and direct damping increase with increasing bump stiffness. The journal attitude angle and cross-coupled stiffness remain nearly constant with increasing bump stiffness. Interestingly, they are significantly smaller compared to the corresponding values obtained for bump foil bearings, thus, implying favorable rotor stability performance.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권5호
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• pp.1964-1980
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• 2016

This paper presents a new simplified harmonics extraction algorithm based on the synchronous reference frame (SRF) for an indirect current controlled (ICC) three-level neutral point diode clamped (NPC) inverter-based shunt active power filter (SAPF). The shunt APF is widely accepted as one of the most effective current harmonics mitigation tools due to its superior adaptability in dynamic state conditions. In its controller, the SRF algorithm which is derived based on the direct-quadrature (DQ) theory has played a significant role as a harmonics extraction algorithm due to its simple implementation features. However, it suffers from significant delays due to its dependency on a numerical filter and unnecessary computation workloads. Moreover, the algorithm is mostly implemented for the direct current controlled (DCC) based SAPF which operates based on a non-sinusoidal reference current. This degrades the mitigation performances since the DCC based operation does not possess exact information on the actual source current which suffers from switching ripples problems. Therefore, three major improvements are introduced which include the development of a mathematical based fundamental component identifier to replace the numerical filter, the removal of redundant features, and the generation of a sinusoidal reference current. The proposed algorithm is developed and evaluated in MATLAB / Simulink. A laboratory prototype utilizing a TMS320F28335 digital signal processor (DSP) is also implemented to validate effectiveness of the proposed algorithm. Both simulation and experimental results are presented. They show significant improvements in terms of total harmonic distortion (THD) and dynamic response when compared to a conventional SRF algorithm.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5A호
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• pp.423-430
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• 2010

터보 부호화된 시공간 블록 부호(space-time block coding; STBC) 방식을 사용하는 디지털 통신 시스템에서는 STBC 방식에서 어떻게 연판정 값을 제공하느냐가 터보 부호의 성능과 밀접하게 관련되어 있기 때문에 세심한 주의가 필요하다. 본 논문에서는 이와 같은 시스템의 수신단에서 터보 부호의 복호화기에 들어가는 STBC 복호화기의 출력 값인 연판정 검출(soft decision detection; SDD) 값의 정확도의 정도에 따른 성능을 살펴본다. 최근 유사 직교 STBC(quasi-orthogonal STBC; QO-STBC) 방식의 복호 과정에서 발생하는 잡음 향상 효과를 완화시키기 위한 방식으로써 잡음 백색화 필터(noise whitened filter)를 이용한 방식이 제안되어 성능 향상 및 복잡도 개선에 도움이 될 수 있음이 밝혀진 바 있다. 이에 본 논문에서는 이러한 잡음 백색화 필터를 이용한 QO-STBC 방식에 대한 보다 명확한 수학적 분석 결과를 제시하고, 이에 적합한 SDD 방식을 제안한다.