본 논문에서는 무어링윈치시스템 제어를 위한 제어계 설계법에 대해 고찰하고 있다. 특히 무어링윈치의 동적운전이 로우프에 부가하는 급격한 부하변동을 억제함으로써 로우프 피로하중을 감소시키고 선박운동제어에 있어서의 바람직한 제어성능을 달성할 수 있도록 하는 제어기 설계법을 제안하고 있다. 최적제어이론에 기반하여, 평가함수에 주어지는 중량행렬(weighting matrix)에 주파수 특성을 부여함으로써, 고주파 모드가 포함된 제어입력이 불안전한 특성을 여기시키지 않도록 하는 것이 제어기 설계 목표이며, 이것은 곧 로우프에 급격한 부하변동을 발생시키지 않게 되는 결과를 얻게 된다. 설계된 제어기는 저차이면서도 외란에 대한 강인성 뿐 만 아니라 제어성능 또한 보장하는 유용한 기법이며 시뮬레이션 및 실험을 통해 그 유효성을 검증하고 있다.
열차의 위치를 검지하고 열차내연산(DTG)을 위한 각종 열차제어데이터를 차상으로 전송하는 AF궤도회로장치는 단일계로 구성되어 있다. 만약, 고장이 발생할 경우 선로전환기 및 신호기제어가 불가능하여 시스템이 복구되기까지 기관사에 의해 수동으로 열차를 운전하여야 한다. 이 과정에서 인적 오류는 열차지연, 충돌, 탈선 등 치명적인 안전사고 발생요인으로 작용한다. 따라서, 본 논문에서는 고장모드마다 시스템과 열차에 미치는 영향을 분석하였으며, 고장평점 및 고장등급을 계량화하였다. 계량화된 분석결과를 토대로 전원장치 독립설치, 증폭PCB의 결함콘덴서 원인분석 및 교체, 저항자 냉각시스템설치, 작업방법개선을 통해 고장발생건수 감소 및 신뢰성의 척도인 평균고장간격(MTBF)의 증가와 평균복구간격(MTTR)이 감소되었다. 그리고, 지금까지 경험에 의한 유지보수체계를 계량화된 방법에 의해 예측정비를 수행토록 하여 AF 궤도회로에 대한 신뢰성을 향상할 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 기존 축전지를 대체하기 위한 초전도 플라이휠 에너지 저장시스템에 관해 연구 하였다. 전동/발전기, 베어링, 휠재료, 전력변환기등의 설계요소에 관해 기술하였으며 초고속의 회생 및 저장 모드에서 모터입력전류를 정현파로 제어하기 위한 전력변환기를 설계 제작하였다. 높은 보자력을 갖는 희토류 영구자석을 사용하여 계자를 구성하는 원통형 영구자석 동기전동기를 사용함으로써 고효율을 실현하고자 하였다. 기계적 베어링과 초전도 자기부상 베어링을 사용하는 시스템에 적용하여 운전하였으며 후자의 경우 약 10.000[rpm]에서 매우 안정된 회전 특성을 보였으며 전자의 경우 설계 특성을 만족하면서 7.000[rpm]에서 100[V]의 일정 직류전압으로 약 25초 동안 400[W]의 전력을 회생하였다.
본 연구에서는 유한요소해석을 통해 대면적 표면처리가 가능한 경량 광폭 임펠러를 설계하였으며 구조적 안정성을 확인하였다. 먼저 위상최적화를 통해 경량 브라켓 해석모델을 수립하였으며, 구조해석을 통해 최적의 모델을 선정하였다. 3차원 경량 광폭 임펠러의 굽힘변형 해석을 수행하였으며 허용변형량 범위에 포함되었다. 또한 진동해석을 수행하여 1차 모드 고유진동수를 얻었으며 위험속도식에 대입하여 안전 운전속도(RPM) 기준을 제시하였다. 궁극적으로 본 연구의 해석적 기법이 경량 광폭 임펠러 설계에 유효함을 확인하였다.
The present study has been conducted to propose an algorithm regarding real-time load estimation of a gas engine-driven heat pump. In the study, thermal load of an indoor unit is estimated in terms of air-side and refrigerant-side. The air-side estimation is based on a typical heat exchanger model and is found to be in good agreement with experimental data. When it comes to the refrigerant-side load, a pressure difference across a valve must be estimated. For the estimation, it is assumed to be proportional to a bigger pressure difference that is available either by measurement or by estimation. Relative good agreement between the air- and refrigerant-sides suggests that the assumption may be plausible for the load estimation. The summed flow rate of all of indoor units is in good agreement with the throughput of the compressor which are calculated from the manufacturer's software. Accordingly, estimated thermal loads are also in good agreement. The proposed algorithm may be further developed for improved control algorithm and fault diagnosis.
This paper proposes a seamless MPPT operation mode transfer method of photovoltaic system. The photovoltaic system consists of a DC-DC boost converter, a DC-Link, and a 3-level neutral point clamp (NPC) type inverter. The PV voltage fluctuates due to the output characteristics of the solar pane1 depending on the irradiation amount and the temperature. The photovoltaic system requires seamless MPPT mode transfer method that the discontinuity does not occur in order to supply the stable power to system without affecting the fluctuation of the PV voltage. MPPT operation is divided into two modes by the voltage reference. Under the condition that the PV voltage is below 650V, the DC-DC boost converter performs MPPT through duty control based on perturb & observe (P&O) method, and the inverter conducts DC-link voltage and grid current controls in synchronous reference frame. On the other hand, when the PV voltage exceeds above 650V, inverter performs MPPT in accordance with the variation of DC-link voltage control while the converter stops operating. Two MPPT operation modes is smoothly transferred through the proposed method that DC-link voltage or grid current commands are appropriately adjusted from the certain criteria. The feasibility of the MPPT operation mode transfer method is verified using a 10kW solar photovoltaic system, experimental results have good performances that the fluctuation of PV current is reduced to 100%.
내연기관 차량에 전자기식 클러치 워터펌프의 적용은 연비 향상 및 배기가스 저감을 꾀할 수 있다. 이러한 클러치 워터펌프는 엔진 냉각시스템의 유량 단속에 의하여 최적 운전 조건을 가능케 한다. 본 연구에서는 클러치 워터펌프를 이용한 냉각시스템을 제어함으로써 디젤 차량의 연비 및 배기가스 특성을 살펴보았다. 전자기식 클러치 워터펌프에 의한 저온 시동시 냉각수 흐름을 차단하여 아이들 조건에서 예열 시간을 기존 워터펌프 대비 49% 정도 단축시켰고, 주행 중에는 냉각수가 최적 고온상태를 유지하도록 제어하였다. 그리하여 NEDC 모드에서 연소 효율이 개선되어 최대 5% 정도의 연비 향상 효과를 나타내었다. 또한 NOx를 제외한 HC, CO 및 $CO_2$ 배기가스의 농도가 전반적으로 감소하였다.
The objectives of this study were to determine the natural frequency of a walking-type cultivator's handle using a modal analysis, to determine whether or not the handle resonates with forcing frequency induced by its engine, and to determine a method to reduce the handle vibration using a technique of the operational deflection shapes(ODS). Results of the study are as follows: The natural frequencies of the handle up to third harmonics were found to be 20.4, 22.5 and 92.1 Hz in the vertical direction and 14.9, 93, and 132 Hz in the horizontal direction. It was found that the handle does not resonate with the forcing frequency of the engine, which is 52 Hz. The operational deflection shape analysis revealed the deflected shapes of the handle in the vertical and horizontal directions and suggested that the handle vibration can be reduced by adding some mass to the place where the largest deflection occurs. Attaching of 1.1 kg mass adjacent to the largely deflected area resulted in reductions of vibration from 9.45 to 8.03 m/s$^2$ in x-axis direction from 3.89 to 3.16 m/s$^2$ in y-axis direction and from 7.89 to 3.09 m/s$^2$ in z-axis direction, which are respectively 15, 19 and 61% reductions. The total vibration level was reduced by 29%, indicating that mass-adding method by the ODS is very effective for reducing the handle vibrations of the cultivators.
본 연구에서는 연료전지 중 발전효율이 50% 이상으로 가장 높고 가정용(1~10kW급) 시스템으로 필요성이 높아지고 있는 고체산화물 연료전지(SOFC, Solid Oxide Fuel Cell)에 대한 평가시스템을 설계하여 최적의 평가성능을 구현코자 하였다. 최적의 연료전지 평가시스템을 구현하기 위하여 전처리 및 반응조건 제어를 위한 온도제어모듈, 반응물에 대한 유량제어모듈, 전자부하기 등을 구현하였다. 온도제어모듈은 K형 서머커플을 사용하여 운전온도인 $750^{\circ}C$에서 $1^{\circ}C$이내의 정밀도 구현이 가능토록 설계하였고, 가스의 양이 일정하게 유지하기 위한 가습기 구조를 설계하였으며, 송풍기 및 히터의 정밀제어가 가능하도록 위상제어보드를 설계하여 적용함으로서 목표성능을 구현하였으며, 전자부하기는 방전방식으로 정전압, 정전류, 정저항 모드와 아날로그 입력과 출력모듈에 별도의 DC-DC 컨버터를 사용하여 오류를 최소화하였다. 구현한 평가시스템의 성능을 측정한 결과 스택전압은 80V에서 0.15%, 스택전류는 100A에서 0.1%의 정밀제어가 가능함을 확인하였다.
Power plant industry has been developed at high-capacity, high-technology, and innovation. Steam turbine became the most useful equipment that dominate more than 50% of all the world electricity production. And developed new materials of the turbine blade and extended length of the turbine last blade brought reform in steam turbine performance upgrade. In this paper, when do partial load driving in high-capacity steam turbine, optimum driving method found whether there is something. In operating steam turbine, there is a lot of loss from secondary wake and throttle of the 1st stage nozzle by the biggest leading factor that load fluctuation affects in high-pressure steam turbine performance. Effect of internal efficiency by 1 stage nozzle is the biggest here, but here fluid flow and flow analysis were not yet examined closely definitely. So, Analyzed design data and acceptance performance test result to applying subcritical pressure drum type 560 MW, supercritical-pressure once through type 500 MW, and 800 MW steam turbines actually. In conclusion, at partial load driving, partial arc admission(PAA) is more efficient than full arc admission(FAA) efficiency. This is judged by because increase being proportional with gross energy of stream that is pressure - available energy if pressure of stream that is flowed in to the turbine increases, available energy becomes maximum and turbine efficiency improves. Therefore, turbine performance is that preview that first stage performance fell if decline is serious in partial load because first stage performance changes according to load.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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