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- 저자 : 곽기석 (검색결과 7 건)
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Hybrid filter design for nonlinear systems with glint noise : 글린트잡음을 갖는 비선형 시스템에 대한 하이브리드 필터 설계
This thesis is concerned with hybrid filter design for a nonlinear/systems which allow both Gaussian and glint non-Gaussian noise/called glint noise at a time. It is well known that the optimality/of Kalman filter is based on the assumption of the Gaussian noise./If the measurement noises are non-Gaussian and heavy-tailed as the/glint with spiky character, approaches using single Kalman type/filter may have poor performance. In most nonlinear situations an/Extended Robust Kalman Filter(ERKF) can yield acceptable/performance as long as the noises are white Gaussian with known/moments. However, an Extended Robust H_inf Filter(ERHF) can yield acceptable performance when the noises are non-Gaussian. We use the Interacting Multiple Model(IMM) estimator for the problem of target tracking with glint noise. In the IMM method, two filters are used in parallel to estimate the state of a dynamic system with two modes of operation. Each filters are matched to one mode of the system, i.e., The ERKF is matched to the dynamic system with Gaussian measurement noise and the ERHF is matched to the same dynamic system but with glint noise. The initial condition(state estimate and covariance) for each filter/at the beginning of each cycle is obtained from an interaction of/the outputs of the filters at the previous time. A good approximation for the glint noise with heavy tails is a mixture of a Gaussian noise with a moderate variance and a Laplacian distributed noise with high variance and low occurrence probability. Computer simulations of a real target tracking show that hybrid filter used the IMM algorithm has superior performance than a single type filter. 본 논문에서는 가우시안 잡음과 글린트 잡음으로 알려져 있는/비가우시안 잡음을 포함하는 비선형 시스템에 대한 하이브리드 필터를/제안한다. 일반적으로 칼만 필터가 측정 잡음이 가우시안 잡음일/경우에 최적의 성능을 보장한다는 것은 잘 알려져 있다. 그러나 만약/측정 잡음이 가우시안 분포를 갖지 않는다면 독립적인 한개의/칼만필터를 사용하는 방법은 좋은 성능을 가질 수 없다. 대부분의/비선형 시스템에서 확장 강인 칼만 필터는 측정 잡음이 가우시안/잡음일 경우 좋은 성능을 갖는다. 반면에 확장 강인 H_inf 필터는 측정 잡음이 가우시안 분포를 갖지 않을 때에 칼만 필터 보다 좋은 성능을 갖는다. 본 논문에서는 글린트 잡음을 갖는 실제 표적 추적 시스템 문제에 대하여 IMM 기법을 적용 하여 새로운 하이브리드 필터를 디자인 하였다. 사용된 IMM 기법에서는 두가지 모드의 동적 시스템의 상태를 예측 하는데 사용되는 두개의 필터(확장 강인 칼만 필터, 확장 강인 H_inf 필터)가 병렬 구조를 갖는다. 사용된 각각의 필터는 시스템의 모드에 각각 적용 된다. 즉, 확장 강인 칼만 필터는 측정 잡음이 가우시안의 경우에 적용되고, 확장 강인 H_inf 필터는 같은 시스템에 대하여 가우시안 잡음이 아닌 글린트 잡음의 경우에 적용 된다./하이브리드 필터의 초기 조건은 이전 시간에서의 각 필터의 출력값을/서로 혼합하여 각 주기가 시작할 때 얻어질 수 있다. 글린트 잡음을/수학적으로 근사화 하는데는 적당한 분산을 가지는 가우시안 잡음과/매우 큰 분산을 갖고 발생 확률이 적은 라플라시안 분포의 잡음을/혼합하는 방법이 사용된다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 IMM 기법을/적용하여 디자인된 제안
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Aramid/phenol 펄프 복합재료 적용 차량 구동 기어의 정적 동적 해석 및 기계학습을 이용한 진동 물성 연구
Automotive industries are interested in hybrid cars and EVs these days. Hybrid cars and EVs have additional weights due to motors, battery packs, etc. As the importance of lightweighting increases, fiber reinforced composites are being studied as substitutes for steel. Compared to carbon and glass fiber, aramid fiber is as strong as carbon fiber and has a greater elongation and less density than glass fiber. In this study, using FEM analysis and test to determine whether aramid/phenol pulp composite is suitable for application to automotive driving parts(as engine and transmission gears). Also, vibration damping performance is verified by forced vibration test as a point of view on NVHs. As a result, aramid/phenol pulp composite has good enough mechanical properties to substitute steel gears. Moreover, engine cam gear and transmission gear have become 75% and 61% lighter and damping performance is increased in over 35%. In addition, developed machine learning algorithm to determine vibration properties in this study. Utilizing curve fitting of machine learning, damping coefficient and stiffness are predicted. This method provides an accurate and clear method for comparing vibration damping performance than using logarithmic decrement method.
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곽기석 Texas A&M University 2000 해외박사
세굴은 하상 또는 제방의 토사가 흐르는 물의 물리, 화학적 작용에 의해 굴착되어 운반되어지는 현상이다. 특히, 하천내에 위치한 교각이나 교대와 같은 수리학적 구조물은 흐름을 가속시키거나 와를 형성시켜 흐름 유형의 변화를 야기함으로써, 그 구조물 주위에 세굴을 발생시킨다. 하천 세굴중 특히 교각세굴은 교량파괴의 가장 큰 주범이기도 하다. 점성토의 세굴현상은 비점성토의 그것과는 아주 다르다. 점성토의 세굴은 비점성토의 세굴에 비해 아주 느리고, 또한 흙의 성질에 보다 더 의존한다. 비점성토를 위해 개발된 세굴공식을 점성토에 적용한다면 너무 과대한 결과를 가져오게 된다. 따라서 점성토를 위한 세굴해석방법은 수리학적 매개변수 뿐만 아니라 시간효과와 흙의 성질 또한 고려할 수 있는 것이어야 한다. 본 연구는 교각주위의 시간에 따른 세굴깊이 곡선 (z vs. t)을 일정유속과 균질토에 대해 예측하도록 개발된 SRICOS 방법에 기초하고 있다. 이 SRICOS 방법은 일정유속이 아닌 불규칙한 흐름 (Multi-Flood) 조건과 다층 지반구조를 처리할 수 있도록 개선되었으며, 10개의 현장 세굴관측치와 비교, 검증되었으며, 이를 통해 교량 기초 설계와 유지관리를 위한 유익하고 경제적인 방법으로 제안된다. 또한 아주 간단하게 수계산만으로 교각 주위의 세굴깊이를 계산할 수 있는 Simple SRICOS 방법이 개발되어 교각기초설계를 위한 유용한 방법으로 제안된다.
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유성기어 감속기에서 전위계수가 기어 강도에 미치는 영향
Industrial reducer is in general use to Deck Crane. High-precision and high-efficient reducer is minimized the power-loss and energy-loss of a machine. So it contribute the price reduction and life extension. Reducer is usually using the Planetary gear reducer. Planetary gear reducer is composed the sun gear, planet gear, internal gear and casing. Industrial reducer's wear and breakage have a short-life. To solve this problem, it is using the profile-shifted-gear or tooth modification. This study was carried out the effect of addendum modification coefficient on tooth fillet bending strength to planetary reducer. Tooth fillet bending stress is calculate. And all parameter were expressed the function of addendum modification coefficient. And then stress concentration factor of tooth fillet curve was express the function of addendum modification coefficient using comparison between theory and finite element analysis. The results obtained were as follows: 1. Center distance is longer than each gear's P.C.D, and sun gear is shifted, It was calculate the contact ratio, highest point of single tooth contact and direction and critical section according to addendum modification coefficient. As a result, contact ratio is increased but the location of highest point of single tooth contact is not change. Load direction is change. 2. Bending stress was calculate according to addendum modification coefficient at critical section. And then all parameter can express the function of the first degree according to addendum modification coefficient. 3. It was carried out the finite element analysis. Gear curves was drawn using involute curve and trochoid curve coordinate. Boundary condition used the theoretical analysis. For an exact result, using the sub modeling technique. As a result we can get the stress concentration factor using comparison between theory and FEM, 4. Stress concentration factor was expressed the function of the second degree according to addendum modification coefficient. AS addendum modification coefficient increase, stress concentration factor decrease. Because trochoid's radius of curvature is decrease. 일반 산업용 감속 기는 주로 선박의 Deck Crane등에 사용된다. 고 정밀, 고효율 감속 기는 기계장치의 동력손실을 최소화하며, 에너지 손실을 줄여서 비용절감과 제품의 수명연장에 기여한다. 감속 기는 유성기어장치를 사용하고 있다. 유성기어장치는 태양기어를 중심으로 유성기어가 회전하고 있고, 내접기어가 유성기어를 감싸고 있는 구조를 가지고 있다. 이러한 산업용 감속 기에서 치차의 마모나 파손 등으로 인해 짧은 수명을 가지는 경우가 많다. 이를 해결하기 위해 기어를 전위하여 사용하거나 치형 수정을 통해 기어의 수명을 늘리는 방법을 사용하고 있다. 본 연구에서는 이러한 유성기어 장치에서 기어의 이 뿌리 굽힘 강도, 특히 전위계수가 이 뿌리 굽힘 강도에 미치는 영향에 관한 연구를 수행하였다. 태양기어와 유성기어의 축간 거리가 각 기어의 피치 원 반경 합보다 크고, 태양기어만 전위되고 유성기어가 전위되지 않는 상황에서 기어 이 뿌리 굽힘 응력을 계산하였다. 그리고 이 뿌리 굽 함 응력 계산식의 모든 변수들을 전위계수에 관한 식으로 표현하였고, 결국 이 뿌리 굽힘 응력은 전위계수에 대한 식으로 표현할 수 있음을 확인하였다. 또한 이론과 유한요소해석의 결과를 비교함으로써 이 뿌리 곡선에 대한 응력집중계수를 도출하였고 이 값 또한 전위계수에 관한 식으로 표현하였다. 이러한 분석을 통해 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. 축간 거리가 태양기어와 유성기어의 피치원반경의 합보다 크고 태양기어 가 전위되고 유성기어가 전위되지 않았을 때, 전위계수에 따라서 물림 률, 단일접촉 최고위치, 단일접촉 최고 위치에서의 하중방향, 위험단면을 계산하였다. 그 결과, 전위계수의 증가에 따라 물림 률 은 증가하였지만 퇴거물림길이가 일정한 값을 보였고, 그에 따라서 단일접촉 최고위치 또한 변하지 않았다. 또한 전위계수가 증가함에 따라 단일 접촉 최고위치에서 태양기어의 이 두께가 커지기 때문에 Local 좌표 계에서는 그 위치가 변하여 하중방향이 변하는 것을 확인할 수 있었다. 2. 전위에 따른 굽힘 응력을 계산하였다. 위에서 계산한 값들을 토대로 기어 이 뿌리 부분의 인 장측 과 압축 측의 굽힘 응력을 각각 계산하였다. 또한 굽힘 응력을 계산하기 위한 식의 변수들을 모두 전위계수에 관한 식으로 나타내었다. 모든 변수들이 전위계수에 관한 1차 식 으로 표현이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 3. 이론적 분석을 토대로 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 수행한 이유는 응력집중계수 의 값을 찾기 위함이다. 기어 곡선 좌표에 의해 정확한 기어 곡선을 모델링 하였고, 이론적 분석에 의한 조건들을 경계조건으로 사용하였으며, Sub modeling 기법을 사용하여 좀 더 정확한 결과를 도출하였다. 4. 이론과 유한요소해석 결과값을 비교하여 이 뿌리 곡선인 트로코이드 곡선의 응력집중계수를 찾았다. 그리고 그 경향을 2차 식으로 나타내었고 매우 일치하였다. 또한 전위계수가 증가함에 따라 응력집중계수가 커지는 것을 확인하였다. 이것은 전위계수가 증가할수록 이 뿌리 곡선인 트로코이드 곡선의 곡률반경이 작아지기 때문이다.
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