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- 저자 : 송형민 (검색결과 4 건)
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부양형 자이로의 질량 불균형 모멘트 제어를 위한 비선형 제어기 설계
Levitated gyroscope is one of the MEMS gyroscope but proof mass is levitated by electrostatic force without any physical connection. Therefore levitated gyroscope need to control vertical displacement and horizontal moment for operation stability. The rotor’s rotating speed faster, the gyro sensor more sensitive. But if rotor has an unbalanced mass distribution, then rotor’s spinning motion become unstable. This unbalanced mass distribution causes a wobbling effect. To reduce this effect, I derive a motion of equation of the rotor. A vertical displacement model is controlled by PID controller. And a horizontal moment model is controlled by nonlinear controller. This nonlinear controller designed via Lyapunov stability theorem. In a simulator, I confirm a decreasing displacement and differential of X and Y axis tilt angle. Finally, I design a PCB hardware and experiment a rotor’s levitation. And I can analyze a rotor’s physical motion through gyroscope levitation signal. 기존 MEMS 자이로의 한계를 뛰어넘어, 관성 질량체를 물리적 접촉 없이 공중으로 부양시키고 고속회전 시키며 동작하는 자이로가 바로 부양형 자이로스코프이다. 부양형 자이로는 관성질량체인 로터의 회전속도가 빠를수록 센서 정밀도가 향상되기 때문에, 안정적인 부양과 고속회전을 위한 제어가 반드시 필요하다. 모든 제어는 로터와 전극 사이의 정전기력에 의해서만 행해지고, 이를 위해서는 로터 표면에 유도전하가 대전되어야 한다. 이를 위해 반도체의 폴리실리콘 재질의 로터를 사용하였다. 고속으로 회전하는 로터의 불균형적인 질량분포가 있을 경우, 로터는 와블링(Wobbling)을 일으키며 불안정한 운동을 하게 된다. 이로 인해 로터에 drift rate가 발생할 수 있으며, 이것을 수식적으로 유도하여 분석하였다. 불균형 질량이 고려된 로터의 수직축 변위 모델 및 수평축 모멘트 모델식을 유도하였고, 이를 제어하기 위해 고전적인 선형 PID제어기와 Lyapunov stability theorem을 기반으로 한 비선형 제어기를 설계하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 실제 자이로 시편을 이용한 부양실험을 수행하여 로터의 위치에 따른 자이로의 출력신호를 살펴보았다. 본 논문에서는 기존의 비례보상이득을 적용한 PID제어기 기반의 변위 제어를 개선하기 위해, 확장된 다변수 커패시턴스 모델을 토대로 수평축의 모멘트 동역학 모델을 유도하고 비선형 제어기를 설계하여 보다 안정적인 로터의 자세제어를 시뮬레이션으로 확인하였다. 또한 실제 부양실험을 수행하고 이에 대한 물리적 해석을 제시하였다.
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마우스에서 aldosterone 전처치가 소음에 의한 내이손상에 미치는 영향
송형민 울산대학교 일반대학원 2007 국내석사
연구배경 및 목적: 소음성 내이손상에서 스테로이드의 보호효과에 대해서는 많은 연구가 있으나 대부분 glucocorticoid에 대한 보고이다. 하지만 와우에서 내림프의 항상성 유지에 관여하는 aldosterone이 소음성 외상에서 glucocorticoid와 동일한 보호효과를 갖는지에 대한 문헌 보고는 없다. 본 연구에서는 마우스에서 aldosterone이 소음에 의한 내이손상에 미치는 영향에 대해서 알아보고자 하였다. 대상 및 연구 방법: 청성 뇌간 유발 반응에서 25 dBHL 이하의 정상 청력을 보인 BALB/c 마우스를 실험에 사용하였다. 42마리의 마우스를 water군, prednisolone(PD)군, aldosterone(AD)군으로 구분하였고 청력의 영구역치변동과 일과성역치변동에 대한 aldosterone의 효과를 알기 위해 120 dB SPL의 광대역 백색잡음에 하루에 3시간씩 각각 3일군과 2일군으로 나누어 노출시켰다. 소음을 주기 전에 청성뇌간유발반응으로 청력역치를 먼저 측정한 후, 소음에 노출시킨 후 청력을 측정하여 청력감소를 확인하였다. 그 후 7일과 14일 뒤 다시 청력을 측정하여 소음 노출 후 청력의 변화를 확인하였다. 소음노출에 따른 혈청 aldosterone의 변화를 알아보기 위해 9마리의 마우스를 대상으로 상용 radioimmunoassay킷을 이용하여 혈청 aldosterone을 측정하였다. 결과: 소음에 노출된 마우스는 비노출군에 비해 혈청 aldosterone의 농도가 유의하게 감소하였다. 영구역치변동을 일으킨 마우스에서 PD군과 AD군은 대조군과 비교하여 청력보호 효과를 보이지 않았다. 또한 일과성역치변동을 일으킨 마우스에서 Water군, PD군, AD군은 투여약물에 따른 차이가 없이 소음노출 후 7일째 부분적인 청력의 호전을 보였고 소음노출 후 14일까지 더 이상의 청력의 호전은 없었다. 결론: BALB/c 마우스에서 소음노출 후 혈청 aldosterone의 유의한 감소가 관찰되었다. 하지만 aldosterone과 prednisolone의 전처치는 영구역치변동과 일과성역치변동을 일으킨 실험군 모두 대조군과 비교하여 소음성 내이손상에 대하여 보호효과가 없었다. Background and objectives : While the prevention of noise-induced hearing loss had been widely studied, the preventive effect of aldosterone on the noise trauma has not been documented to date. The study was designed to measure the serum aldosterone level after noise exposure and to determine the protective effects of aldosterone pretreatment on hearing in noise trauma. Materials and Method : BALB/c hybrid mice with 25 dB HL or less in ABR were used in this study. 42 mice were randomly assigned to one of several pretreatment drugs and divided into two day-exposure group (N=21) and three day-exposure group (N=12) according to the noise exposure time. All drugs were given in the drinking water, shown previously to be effective, daily from 4 days before noise exposure. The three day-exposure groups were: Water group (N=4), prednisolone (PD) group (N=4), and aldosterone (AD) group (N=4). The two day-treatment groups were: Water group (N=7), PD (N=7), AD group (N=7). Mice were exposed to 120 dB SPL broad white band noise for 3 hours per day for 2 days or 3 days. The preventive effects of PD and AD on noise trauma were determined by comparing the threshold shifts of auditory brainstem responses (ABR) before and after noise exposure and also 7 and 14 days following the exposure. The serum aldosterone level was measured in 3 mice without noise exposure and 6 mice with noise exposure. Result: The decrease of serum aldosterone level was seen in mice after noise exposure. The ABR threshold shifts were 80 dBHL or more in the three day-exposure groups. In Water, PD, AD groups of the two day-exposure groups, the threshold shifts were 70 dBHL or more noted after the noise exposure and some degree of hearing recovery was observed on the 7^(th) day after the exposure. But, ETOH, SP, PD+SP, AD+SP groups showed permanent threshold shift (PTS) on the 7^(th) day after the exposure. Conclusion: In BALB/c mice, the decrease of serum aldosterone level was seen after noise exposure. But pretreatment of aldosterone and prednisolone before noise exposure didn’t demonstrate the prevention of the elevated thresholds.
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정보기술의 발전에 따른 데이터양의 엄청난 증가는 인터넷 사용자가 자신에게 적합한 정보를 찾는 것을 어렵게 만들고 있다. 이런 환경의 변화에 따라 사용자에게 필요한 정보를 걸러서 제공하는 정보 필터링기법이 중요해지고 있다. 인터넷에 존재하는 데이터는 다양한 형태로 존재한다. 하지만 기존의 협업필터링 기법에서 자주 사용되어온 유사도 계산 알고리즘들은 수치형데이터에 적합한 경우가 많고, 범주형 데이터의 경우 부울대수 형태의 극단적인 유사도를 보여준다. 본 논문에서는 Gower 유사도 계수를 사용하여 혼합형 데이터로 이루어진 SNS 사용자 정보의 유사도를 구하며 범주형 데이터의 유사도를 0과 1의 극단적 표현이 아니라 좀 더 완화된 형식으로 계산하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 완전 매칭 방법을 사용한 유사도 계산에 비해 세분화된 계산이 가능하다. 이는 범주형 데이터의 초기 데이터량이 희소한 경우 데이터의 활용도를 높여준다. 이를 활용한 군집화 방법은 SNS나 다양한 추천시스템에서 활용될 수 있다. The enormous increase of data with the development of the information technology makes internet users hard to find suitable information tailored to their needs. In the face of changing environment, the information filtering method, which provide sorted-out information to users, is becoming important. The data on the internet exists as various type. However, similarity calculation algorithm frequently used in existing collaborative filtering method is tend to be suitable to the numeric data. In addition, in the case of the categorical data, it shows the extreme similarity like boolean algebra. In this paper, we get the similarity in SNS user's information which consist of the mixed data using the Gower's similarity coefficient. And we suggest a method that is softer than radical expression such as 0 or 1 in categorical data. The proposed method is more delicate than exact match method. It also make data meaningful in scarce of initial categorical data. The clustering method using this algorithm can be utilized in SNS or various recommendation system.
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