• 제목/요약/키워드: phenomena of nonlinear dynamics

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MODELING AND PI CONTROL OF DIESEL APU FOR SERIES HYBRID ELECTRIC VEHICLES

  • HE B.;OUYANG M.;LU L.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제7권1호
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    • pp.91-99
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    • 2006
  • The diesel Auxiliary Power Unit (APU) for vehicle applications is a complex nonlinear system. For the purpose of this paper presents a dynamic average model of the whole system in an entirely physical way, which accounts for the non-ideal behavior of the diode rectifier, the nonlinear phenomena of generator-rectifier set in an elegant way, and also the dynamics of the dc load and diesel engine. Simulation results show the accuracy of the model. Based on the average model, a simple PI control scheme is proposed for the multivariable system, which includes the steps of model linearization, separate PI controller design with robust tuning rules, stability verification of the overall system by considering it as an uncertain one. Finally it is tested on a detailed switching model and good performances are shown for both set-point following and disturbance rejection.

기하학적 비선형을 고려한 아치 구조물의 정현형 조화하중에 의한 동적 불안정 현상에 관한 연구 (Dynamic Instability of Arch Structures Considering Geometric Nonlinearity by Sinusoidal Harmonic Excitation)

  • 윤태영;김승덕
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.69-76
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    • 2003
  • We investigate the fundamental mechanisms of the dynamic instability when the sinusoidal shaped arch structures subjected to sinusoidal harmonic excitation with pin-ends. In nonlinear dynamics, examining the characteristics of attractor on the phase plane and investigating the dynamic buckling process are very important thing for understanding why unstable phenomena are sensitively originated by various initial conditions. In this study, the direct and the indirect snap-buckling of shallow arches considering geometrical nonlinearity are investigated numerically and compared with the step excitation critical load.

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얕은 정현형(正弦型) 아치의 동적불안정에 관한 연구 (A Study on the Dynamic Instability of Shallow Sinusoidal Arches)

  • 김승덕;박지윤;권택진
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.233-242
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    • 1998
  • Many papers which deal with the dynamic instability for shell-like structures under the step load have been published, but there are few papers which treat the essential phenomenon of the dynamic buckling using the phase plane for investigating occurrence of chaos. Dynamic buckling process in the phase plane is a very important thing for understanding why unstable phenomena are sensitively originated in nonlinear dynamics by various initial conditions. In this study, the direct and the indirect snap-buckling of shallow arches considering geometrical nonlinearity are investigated numerically and compared with the static critical load.

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Modeling of rain-wind induced vibrations

  • Peil, Udo;Nahrath, Niklas
    • Wind and Structures
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    • 제6권1호
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    • pp.41-52
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    • 2003
  • Rain-wind induced vibrations of cables are a challenging problem in the design of cable-stayed bridges. The precise excitation mechanism of the complex interaction between structure, wind and rain is still unknown. A theoretical model that is able to accurately simulate the observed phenomena is not available. This paper presents a mathematical model describing rain-wind induced vibrations as movement-induced vibrations using the quasi-steady strip theory. Both, the vibrations of the cable and the movement of the water rivulet on the cable surface can be described by the model including all geometrical and physical nonlinearities. The analysis using the stability and bifurcation theory shows that the model is capable of simulating the basic phenomena of the vibrations, such as dependence of wind velocity and cable damping. The results agree well with field data and wind tunnel tests. An extensive experimental study is currently performed to calibrate the parameters of the model.

가족 관계에서의 비선형 거동 해석 (Analysis of Nonlinear Dynamics in Family Model)

  • 황림운;배영철
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.313-318
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    • 2015
  • 강조되고 있다. 결혼으로 인한 새로운 부부의 탄생 이외에 처가와 시가 등 새로운 가족이 형성되어 새로최근 가족의 중요성이 운 가족과 갈등을 빚기도 하고 화목을 이루기도 한다. 이러한 연구들은 주로 사회학적인 측면에서만 연구되고 있고 자연과학적인 측면의 하나인 가족관계에 대한 수학적인 모델링이 없어 근본적인 가족 사이의 거동 현상을 밝혀내지 못하고 있다. 이에 본 논문에서는 사회에 대한 비선형 연구의 하나로 가족 구성원 간 특별히 시부모와 며느리의 관계나 처부모와 사위와의 관계를 로미오와 줄리엣의 사랑 모델을 변형하여 새로운 가족 관계 모델을 제안하고 이 모델에서 비선형 거동인 카오스 거동이 있음을 시계열과 위상공간으로 확인한다.

The rheology of two-dimensional systems

  • Fuller, G.;Yim, K.S.;Brooks, C.;Olson, D.;Frank, C.
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제11권4호
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    • pp.321-328
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    • 1999
  • This paper discusses the rheology of complex interfaces comprised of amphiphilic materials that are susceptible to flow-induced orientation and deformation. The consequence of the coupling of the film micro-structure to flow leads to nonlinear rheology and surface fluid dynamics. Experimental methods designed to determine the mechanical rheological material functions of fluid-fluid interfaces as well as local, molecular and morphological responses are presented. These include a newly developed interfacial stress rheometer, flow ultraviolet dichroism, and Brewster-angle microscopy. These techniques are applied to a number of complex interfaces ranging from low molecular weight amphiphiles to polymer monolayers. Nonlinear flow phenomena ranging from two-dimensional nematic responses to highly elastic surface flows that manifest surface normal stress differences and elongational viscosities are described.

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소량의 기포를 함유한 이상유체 내에서의 압력파의 전파현상 (Pressure Wave Propagation Phenomena in Water Containing Uniformly Distributed Gas Bubbles)

  • 김동혁
    • 한국음향학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.23-30
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    • 1989
  • 기포 혼합 유체 내에서의 압력파의 전파 현상을 수치해석으로 연구한다. 혼합 유체 영역을 지배하는 지배 방정식을 heuristic 한 방법으로 유도하고 기포 내부 영역에는 열전달 효과를 고려할 수 있도록 에너지 방정식을 도입한다. 기포 내부의 비등온 조건은 특히 기포가 고진폭을 가지고 진동할 때 매우 중요하다. 기포 역학 방정식으로서 Keller 방정식이 채택, 변형되어 기포 외부와 내부의 coupling을 맺어준다. 실제 문제로서 충격관내 충격파의 전파 현상을 수치해석 방법으로 해석한 결과가 Noordzij 및 van Wijngaarden 의 실험 결과와 거의 일치한다. 그러나 그들에 의해 설명된 충격파 구조의 변화 원인은 가스와 액체 간의 상대 운동인데 이는 본 모델에서 고려되지 않았기 때문에 가스와 액체 간의 열전달에 의해 충격파의 구조가 변화된다고 보는 것이 타당하다.

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확률적 선형화를 이용한 철도차량의 횡방향 진동에 관한 연구 (A Study on the Lateral Vibretion of a Railway Vehicle Utilizing Statistical Linearization Technique)

  • 임종순;박윤식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.742-750
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    • 1986
  • 본 연구에서는 레일의 불규칙성을 가우시안 분포(Gausian distribution)를 갖 는 랜덤함수로 보고 레일과 바퀴의 비선형기하학적 형상을 확률적 선형화 방법으로 단 순화하여 측방향 강제진동 응답을 구하였다. 또 구하여진 rms 응답 스펙트럼은 비선 형 방정식을 직접 수치적분하여 구한 결과와 비교하므로써 확률적 선형화방법의 효용 성을 보였다. 또한 열차 주행 속도를 변화 시키면서 강제 진동 응답을 시간 영역에 서 구하였으며 그로부터 지금까지 실험결과에서 나타나고 있는 간헐적헌팅(intermit- tent hunting)에 대한 현상을 설명하였다.

연소 불안정 예측을 위한 열음향 해석 모델 - Part 2 : 비선형 안정성 해석 (Thermoacoustic Analysis Model for Combustion Instability Prediction - Part 2 : Nonlinear Instability Analysis)

  • 김대식;김규태
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.41-47
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    • 2012
  • 연소 불안정 현상을 완전하게 이해하기 위해서는 천이 과정과 한계 진폭과 같은 비선형 거동에 대한 예측이 매우 중요하다. 가스터빈 희박 예혼합 연소기에서 이러한 비선형 거동은 화염의 비선형 동특성에 크게 의존하게 된다. 본 연구에서는 기존에 선형 해석으로부터 비선형 열음향 해석으로 확장하기 위해서 화염 묘사 함수를 통한 시스템 안정성 해석 기법이 소개되었다. 이를 위하여, 주파수 뿐만 아니라 속도 진폭에 따른 열발생율의 변동 특성이 실험 결과로부터 모델링되었다. 현재 해석 조건에서 비선형 모델링 결과, 주어진 연소기 길이에서 속도 진폭이 불안정 주파수에 미치는 영향은 미비하였으나, 성장률에는 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 다양한 조건에서 비선형 모델의 검증과 한계 진폭의 예측 결과에 대한 실험 결과와의 비교가 요구된다.

적분형 슬라이딩 서피스를 이용한 TDCSA(Time Delay Control With Switching Action)의 와인드업 방지를 위한 기법의 개발 (The Development of Anti-Windup Scheme for Time Delay Control with Switching Action Using Integral Sliding Surface)

  • 이성욱;장평훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권8호
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    • pp.1534-1544
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    • 2002
  • The TDCSA(Time Delay Control with Switching Action) method, which consists of Time Delay Control(TDC) and a switching action of sliding mode control(SMC), has been proposed as a promising technique in the robust control area, where the plant has unknown dynamics with parameter variations and substantial disturbances are preset. When TDCSA is applied to the plant with saturation nonlinearity, however, the so-called windup phenomena are observed to arise, causing excessive overshoot and instability. The integral element of TDCSA and the saturation element of a plant cause the windup phenomena. There are two integral effects in TDCSA. One is the integral effect occurred by time delay estimation of TDC. Other is the integral term of an integral sliding surface. In order to solve this problem, we have proposed an anti-windup scheme method for TDCSA. The stability of the overall system has been proved for a class of nonlinear system. Experiment results show that the proposed method overcomes the windup problem of the TDCSA.