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Improved system identification method for Hammerstein-Wiener processes
성수환,Cheol Ho Je,이지태,Dong Hyun Lee 한국화학공학회 2008 Korean Journal of Chemical Engineering Vol.25 No.4
We propose a new system identification method for Hammerstein-Wiener processes, in which an input static nonlinear block, a linear dynamic block, and an output static nonlinear block are connected in a series. The proposed method can estimate the model parameters in a very simple way without solving the full-dimensional nonlinear optimization problem by activating the process with a specially designed test signal, composed of a relay feedback signal, a binary signal and a multi-step signal. The proposed method analytically identifies the output nonlinear static function and the input nonlinear static function from the relay signal and the multi-step signal, respectively. The linear dynamic subsystem is identified from the relay feedback signal and the binary signal with existing well-established linear system identification methods. We demonstrate with a simple example that the proposed method can be successfully applied to identify the Hammerstein-Wiener-type nonlinear process.
단일 계단 응답에 근거한 Wiener형 비선형 공정의 간편한 모델 확인 방법
성수환,임상훈,허재필,이지태,이용제 한국화학공학회 2023 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.61 No.1
The Wiener-type nonlinear model where a static nonlinear block follows a dynamic linear block is widely used to describe the dynamics of chemical processes. A long process excitation step is typically needed to identify this Wiener-type nonlinear model with two blocks. In order to cope with this disadvantage, an identification method for the Wiener-type nonlinear model that uses only a single-step response is proposed here. The proposed method estimates the response of the dynamic linear sub-block from the initial part of the step response, and then the static nonlinear sub-block is identified. Because the only single-step response is used to identify the Wiener-type nonlinear model, there is great benefit in time and cost for obtaining process response. The performance of the proposed identification method with the single-step response is verified through a representative Wiener-type nonlinear process, a pH titration process, and a liquid level system. 동적 선형 블록과 정적 비선형 블록이 직렬로 연결되어 있는 Wiener형 비선형 모델은 여러 화학 공정의 동특성을묘사하는데 널리 사용되는데, Wiener형 비선형 공정의 모델 확인은 다소 긴 공정 활성화 데이터가 필요하다. 본 연구는 이러한 단점을 보완하기 위하여 단일 계단 응답으로부터 Wiener형 비선형 공정 모델을 찾아낼 수 있는 새로운 모델 확인 방법을 제안한다. 제안된 방법은 계단 응답의 초기 응답으로부터 선형 동적 블록의 예측 응답을 얻어 선형 동적 블록의 모델을 확인하고, 이어서 비선형 정적 블록의 모델을 확인한다. 본 방법은 단일 계단 응답만을 사용하여 공정 모델 확인을 위해 필요한 공정 응답을 얻는 과정에서 시간과 비용적으로 큰 이득을 얻을 수 있다. 제안된 공정 확인 방법의 성능은 대표적인 Wiener형 비선형 공정인 pH 적정 공정과 액위 공정을 대상으로 검증되었다.
성형툴의 상태에 따른 탄소섬유강화 복합재 구조물의 변형 예측
성수환,김위대 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.11
오토클레이브 성형은 성형제품의 품질은 우수하나 생산비용이 비싸다는 단점이 있다. 생산비용 중에서도 큰 비중을 차지하는 것이 성형툴의 제작공정이다. 따라서 본 연구에서는 생산비용 절감을 위한 선행 연구로서 성형툴의 재질 및 표면상태에 따라 L-Shape 제품의 성형후 Spring-in 을 Abaqus Subroutine 을 이용하여 계산하였고, 열팽창계수와 마찰계수에 따른 결과를 나타내었다. 또한 성형툴 제작시 재질 및 표면상태의 기준점을 제시하여 생산비용을 줄이는데 기여하고자 한다. Autoclave processing have good quality of product, but manufacturing cost is expansive. It is very important disadvantage. Manufacturing cost consist of various factor, one of the most biggest factor is tool cost. Therefore, this paper is basic research for reducing manufacturing cost. When manufacture L-shape composite structure occur distortion, such as spring-in. It is calculated using ABAQUS. And then show results about coefficient of thermal expansion and tool surface condition. And this paper suggest reference point of tool material and surface condition selection.