• 제목/요약/키워드: 수중익 시스템

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3차원 수중익에서 공기분사에 의한 캐비테이션 및 소음특성 연구 (Study on the cavitation and noise characteristics by air injection in three dimensional hydrofoil)

  • 설한신;정홍석
    • 한국음향학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.38-45
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    • 2021
  • 본 연구는 함정 추진기에 적용되고 있는 공기분사에 의한 수중방사소음 저감기술에 대한 연구기반을 마련하고자 캐비테이션 터널에서 단순화된 모형을 이용하여 공기분사에 의한 캐비테이션과 소음의 변화에 대하여 연구하였다. 추진기 날개와 유사한 특성을 나타내는 3차원 타원형 수중익에 공기분사 위치와 분사량을 조절할 수 있는 공기분사시스템을 제작하였으며 캐비테이션 터널 시험조건을 조절하여 수중익에 다양한 형태의 캐비테이션을 모사하고 공기분사에 따른 캐비테이션과 소음특성의 변화를 실험적으로 분석하였다. 공기분사 위치 및 분사량에 따라 캐비테이션 및 소음특성이 달라짐을 확인하였다. 이는 추진기에 공기분사 기술을 적용하기 위해서는 캐비테이션의 발생위치, 거동에 따른 공기 분사위치 및 분사량의 최적화가 필요함을 의미한다.

쾌속여객선의 수중부유물과의 내충돌 안전성 평가 (Crashworthy Safety Assessment of High Speed Passenger Ship with Underwater Floating Matter)

  • 이상갑;이재석;백윤화;전승환
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2009년도 공동학술대회
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    • pp.30-31
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 쾌속여객선과 수중부유물과의 실선 충돌응답해석을 통하여 선체와 승객의 내충격 안전성 평가를 수행하는 것이다. 그동안 수중부유물과의 충돌사고로부터 발생하였던 선체와 승객들의 손상자료들을 면밀히 검토하고 평가하여 쾌속여객선 수중익 시스템의 수중부유물과의 충돌에 의한 손상구조를 철저히 파악함으로써 내충격 안전성 평가를 위한 다양한 충돌 시나리오를 작성할 수 있었다. 주변 유체를 고려하는 LS-DYNA 코드의 유체-구조 연성 해석기법과 국부 zooming 해석기법을 사용하여 쾌속여객선의 수중부유물과의 충돌응답해석을 수행하여 선체와 승객의 내충격 안전성 평가를 수행하였다.

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수중익 날개 끝 보텍스 캐비테이션 제어를 위한 질량분사 위치 및 분사량 영향에 대한 실험적 연구 (An experimental study on the effect of mass injection location and flow rate for tip vortex cavitation of 3D hydrofoil)

  • 황은수;정소원;정홍석;설한신
    • 한국음향학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.233-242
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    • 2023
  • 본 논문에서는 선박 수중방사소음 저감을 위하여 질량 분사를 통하여 선박의 저속 운항 조건에서 발생하는 날개 끝 보텍스 캐비테이션 제어에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 3차원 수중익 모형에 대해 질량 분사 위치와 분사량을 조절 할 수 있는 질량 분사 시스템을 제작하였으며, 이를 캐비테이션 터널 내에 설치하고 3차원 수중익으로부터 생성되는 캐비테이션의 강도에 따른 시험을 캐비테이션 제어 실험을 수행하였다. 질량 분사 위치 및 분사량에 따른 캐비테이션의 관찰과 소음 특성을 분석하기 위하여 고속 카메라와 음향 센서를 이용하여 계측하였고, 그 결과 질량 분사에 따라 특정 조건에서 날개 끝 보텍스가 억제되고 특정 주파수 대역의 소음이 저감 되는 것을 확인하였다. 날개 끝 보텍스 제어와 소음 저감 성능에 우수한 분사구 위치가 있음을 확인하였고, 일정 수준 이상의 분사량을 가질때 큰 저감 효과가 있음을 확인하였다. 질량 분사를 이용하여 날개 끝 보텍스의 강도가 약할 때 특정 조건에서 제어가 가능하다는 것을 확인하였다.

ASK 변조를 이용한 수중 가시광 통신에 관한 연구 (A Study on Underwater Visible Light Communication using ASK Modulation)

  • 손진환;김성민;성규열;권세익;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.579-582
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    • 2016
  • 최근 통신 기술의 눈부신 발전과 함께 무선 통신 시스템은 넓고 다양한 영역에서 활용되고 있다. 수중 무선 통신에서 음향 통신 시스템은 기존의 RF에 비해 전송 성능이 우수하여 수중 통신에 다양하게 활용되고 있다. 그러나 음향 통신 시스템은 저속통신, 전송지연 및 제한된 대역폭과 같은 문제점이 있으며, 이러한 음향 통신 시스템의 문제점을 개선하기 위해 수중 가시광 통신에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 효과적인 수중 가시광 통신을 위해 ASK변조를 이용한 수중 가시광 통신을 제안하였다.

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수중운동체 자동심도제어 시스템의 실시간 구현 (Real time implementation of the auto depth control system for a submerged body)

  • 이동익;조현진;최중락;이동권
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.633-636
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    • 1991
  • This paper describes the auto depth control system for underwater vehicle that can be used for both near surface and deeply submerged depthkeeping operations. This controller uses the fuzzy control algorithm and is implemented on the 16 bit microprocessor 8086 and coprocessor 8087. For verifying this system design, the digital simulator using PC-386 based T800 transputer is proto-totyped and the real time simulations show us satisfactory results.

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사역대를 갖는 수중운동체의 다변수 QLQG/LTR 심도제어 (Multivariable QLQC/LTR depth control of underwater vehicles with deadzone)

  • 한성익;김종식;최중락
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.179-184
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    • 1993
  • In general, for underwater vehicles in low speed, depthkeeping operations are carried out by using the variation of the weight in the seaway tank. The depthkeeping control of underwater vehicles is difficult because of the deadzone effect in the flow rate control valve. In this paper, the nonlinear multivariable QLQG/LTR control system using a seaway tank and bow planes is synthesized in order to improve the performance of the depth control system. The computer simulation results show the multivariable QLQG/LTR control system has good depth control performance under the deadzone effect.

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다변수 시스템에서 자코비안을 이용한 PID 제어기 학습법 (A Learning Method of PID Controller by Jacobian in Multi Variable System)

  • 임윤규;정병묵
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.112-119
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    • 2003
  • Generally, PID controller is not suitable to control multi variable system because it is very difficult to tune the PID gains. However, this paper shows that it is not hard to tune the PID gains if we can find a Jacobian matrix of the system. The Jacobian matrix expresses the ratio of output variations according to input variations. It is possible to adjust the input values in order to reduce the output error using the Jacobian. When the colt function is composed of error related terms, the gradient approach can tune the PID gains to minimize the function. In simulation, a hydrofoil catamaran with two inputs and two outputs is applied as a multi variable system. We can easily get the multi variable PID controller by the proposed teaming method. When the controller is compared with LQR controller, the performance is as good as that of LQR controller with a modeling equation.

수중운동체를 위한 QLQG/LTR 심도 제어시스템 설계 (QLQG/LTR Depth Control System Design for Underwater Vehicles)

  • 김종식;한성익
    • 한국정밀공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.118-127
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    • 1993
  • A nonlinear control design method called the QJQG/LTR method is presented for the depth control of underwater vehicles with the deadzone of the flow control valve. And, it is shown how the design plant model can be formulated in the QLQG/LTR depth control system design for underwater vehicles which have the triple integrator. In order to show the effectiveness of this control system, the linear LQG/LTR control system neglected the deadzone effect and the nonlinear QLQG/LTR control system considered it are compared. It is found that the QLQG/LTR control system is relatively insensitive to the input magnitude, even if there exists a hard nonlinearity in the plant.

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무인 수중운동체를 위한 지능제어시스템 설계 (An intelligent control system design for autonomous underwater vehicle)

  • 이동익;곽동훈;최중락
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.227-237
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    • 1997
  • Autonomous Underwater Vehicles(AUVs) have become an important tool for various purposes in subsea: inspection, recovery, construction, etc., and the development of autonomous control system is luglay desirable- thete zffe many problems associated with designing the control system for AUV due to unknown underwater envimn-Tnent, the possibility of subsystem failures, and unpredictable changes in the dynamics of the vehicle. In this paper, an autonomous control system based on the intelligent control theory to enhance operation efficiency of the ALTV is presented. The control system has a hierarchical structure which consists of mission planning level, mission control level, navigation level, and execution level. The performance of the control system is investigated by computer simulation. The results show that the proposed control system can be applied successfully to the AUV in spite of the possibility of failures in the vehicle and the collision hazard in the sea environment.

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슬라이딩 모드 제어기를 이용한 수중운동체 엑추에이터 고장진단 및 대처 (Actuator Failure Diagnosis and Accommodation Using Sliding Mode Control for Submersible Vehicle)

  • 양인석;김영진;이동익
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.661-667
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    • 2010
  • This paper presents a failure diagnosis and accommodation strategy which is capable of tolerating faulty actuators of a submersible vehicle. The proposed method is mainly based on a sliding mode control technique. The primary ideas include a performance index to describe the effectiveness of actuators, and a controller reconfiguration strategy using the actuator effectiveness index. The actuator effectiveness proposed in this work is defined as the relationship between the sliding surface and the controlled system behavior. The resulting actuator effectiveness is then used in reconfiguring the controller in order to counteract for the deteriorated control performance in the presence of a faulty actuator. The effectiveness of the proposed method is demonstrated by means of numerical simulations with a submersible vehicle.