본 논문은 NG-SDH망에서 정상상태와 SPT상태 및 LPT상태 등 다양한 클럭상태에 따른 동기클럭 특성분석과 최대 망노드수 도출을 위한 연구를 수행하는 것이다. 시뮬레이션을 통해서 정상상태일 경우 NG-SDH 최대 망노드수는 42개에서 38개로 나타났다. SPT상태에서 최종단 NE망을 SPT상태로 적용할 때 최대 망노드수는 19개에서 4개까지로 정상상태에 비하여 많이 감소하였고, 모든 NE망에서 SPT상태가 발생하면 규격만족 노드수가 크게 감소하였다. LPT상태에서 최종단 NE망을 LPT상태로 적용할 경우 최대 노드수는 모두 50개 이상까지로 나타났고, 모든 NE망을 LPT상태로 적용하더라도 동일한 결과를 얻었다. 그러나 모든 DOTS를 LPT상태로 적용하였을 경우 규격만족 전송망 노드수는 SPT상태나 정상상태에 비해 차이가 크지 않았다.
본 논문에서는 부분 흡입형 초음속 터빈의 로터 블레이드에 ${\pm}15^{\circ}$의 스윕 각도를 적용하여 그에 의한 효과와 공력 특성을 살펴보기 위해 정상상태 유동해석과 비정상상태 유동해석을 동시에 수행하고 그 결과를 비교해 보았다. 3차원 Navier-Stokes 유동해석에는 상용 코드인 FLUENT 6.3 Parallel을 사용하였다. 모든 계산 케이스들에서 정상상태 유동해석에 비해 비정상상태의 경우가 손실이 더욱 크게 나오는 결과를 나타내었다. 후방스윕(BSW)모델은 기준모델(NSW)에 비해 팁 간극으로 빠져나가는 누설 손실량을 줄이는데 큰 효과가 있었고 비정상상태 유동 해석에서는 로터 출구면 정효율의 증가현상이 더욱 뚜렷하게 나타났다.
기존의 2단 양자화된 1차 디지탈 위상포착회로(DPLL)의 포착시간과 정상상태에서의 위상오차를 줄이기 위한 방법을 연구하였다. 기본적인 DPLL에 하향(falling) 영전위교차시간을 검출하여 위상을 교정하는 회로를 첨가하여 그 성능을 개선하기 위한 연구를 하였으며 기본적인 DPLL의 성능과 비교하였다. 그래프방식을 사용하여 잡음이 없는 상태에서 위상스텝 및 주파수 스텝입력에 대한 DPLL의 위상포착과정을 시각적으로 해석하였다. 정현파 입력에 협대역임의잡음(narrow band random noise)이 섞여 있을 때 DPLL의 성능을 분석하기 위해서 Chapman-Kolmogorov 방정식을 사용하였다. 이 방법은 컴퓨터에 의한 모의 시험을 통하여 입증되었다. 수정된 DPLL의 정상상태의 위상오차와 평균포착시간이 기본적인 DPLL의 그것들과 비교되었다. 수정된 DPLL의 포착시간은 거의 두 배 정도 빨라졌으며 정상상태의 위상오차는 신호대잡음비가 커짐에 따라 개선의 폭이 중가하여 결국 영에 접근함을 알 수 있었다.
적응 빔형성기에 대한 기존의 연구들은 간섭신호가 비교적 정상상태인 것을 가정하여 시간-평균을 취하거나 비교적 간단한 최소자승법 (Least Mean Squares)등을 이용하여 구현하고 있으나, 비정상 (Non-stationary) 상태의 간섭잡음의 제거 성능은 상대적으로 떨어진다. 따라서 본 논문에서는, 이러한 비정상 간섭 신호의 제거를 위해 MAFF-RLS 알고리즘을 도출하고, 이를 수정, 적용한 광대역 GSC의 구조를 제안하였다. 그리고 이를 시뮬레이션을 통하여 검증한 결과, 기존의 SMI, RLS 방법을 이용한 빔형성기보다 성능이 우수함을 확인하였다.
100MW급 유류 연소 드럼형 열병합발전소의 주증기온도와 드럼수위 제어를 위한 비선형 PMBC를 개발하고 그 성능을 PID 알고리즘과 비교하였다. "first principle" approach를 사용하여 개발된 프로세스 모델은 정상상태를 과도상태에서 그 정확도를 현장의 데이터와 비교 검증한 것으로 제어기 성능 평가와 설계에 적합한 정교한 것이다. PMBC와 PID 제어의 성능을 부하증가와 연료의 열량변화 등의 외란에 비교한 결과, PMBC가 PID에 비하여 속응성, 절대오차 적분차, 제어노력 등에서 월등하게 우수한 것을 확인하였다. 것을 확인하였다.
PID 제어기는 미지의 Deadzone을 가진 시스템에 적용될 때, 제어 성능이 저하되는 단점을 나타낼 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 논문에서는 2층 구조의 퍼지 논리를 이용한 PID 제어기를 제안하였다. 이 제어기의 구조는 전형적인 PID 제어기에 퍼지 보상기와 퍼지 동조기를 추가하여 구성하였다. 제안된 제어 방법은 전형적인 PID 제어기에 비하여 뛰어난 과도응답과 정상상태 성능을 나타낸다. 이 방법이 플랜트의 정상상태 이득뿐만 아니라 Deadzone 비선형성에서도 강인하다. 제안된 제어기의 성능은 시뮬레이션을 통하여 검증하였다
성능해석 프로그램은 가스터빈 엔진의 개발단계에서는 성능시험의 대체로 개발 비용의 절감과 실제 시험이 어려운 영역의 성능해석을 통해 보다 광범위한 운용 범위의 성능을 파악할 수 있도록 하며 엔진의 운용단계에서는 엔진 상태를 실시간으로 파악하여 엔진 상태에 따른 적절한 정비를 통해 수명 연장과 운용비용 절감의 효과를 가져온다. 이러한 성능해석 프로그램의 중요성은 선진국에서는 이미 70년대부터 부각되어 그 연구가 활발히 진행되어져 왔으며 아날로그 컴퓨터, 하이브리드 컴퓨터, 디지털 컴퓨터 등 다양한 형태로 개발되어 왔다. 최근에는 퍼스날 컴퓨터의 발달로 보다 정밀한 해석이 가능한 프로그램들이 많이 개발되고 있으며 보다 사용자에게 친숙한 GUI(Graphical User Interface) 방식이나 Object-Oriented 방식의 프로그램 개발에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 또한 보다 빠르고 복잡한 성능해석이 가능한 프로그램 개발을 위해 MATLAB, MATRIX-x 등 공학용 소프트웨어를 이용한 프로그램들이 개발되고 있다.
본 논문에서는 빠른 수렴 속도를 가지면서 정상 상태에서 작은 오차 레벨을 유지하 는 이중모드 형태의 Stop-and-Go 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 특별한 결정 영 역을 설정하여 등화기 출력 레벨이 어느 영역에 속하느냐에 따라 MCMA와 판정지향 알고 리즘을 결합한 변형된 Stop-and-Go 알고리즘과 기존의 Stop-and-Go 알고리즘의 동작을 자동 전환한다. 컴퓨터 모의실험 결과, 제안한 알고리즘이 CMA, MCMA 및 Stop-and-Go 알고리즘등과 같은 기존의 적응 블라인드 등화 알고리즘들에 비해 잔류 심볼간 간섭과 정상 상태로의 수렵 속도면에서 모두 우수한 성능을 가짐을 확인하였다.
$SIMULINK^R$를 이용하여 Pt6A-62 터보프롭엔진의 성능모사모델이 정상상태 및 천이성능 예측을 위해 제안되었다. $SIMULINK^R$모델은 GUI 방식으로 사용자 편의와 컴퓨터프로그램의 수정이 용이하다는 장점을 가지고 있다. $SIMULINK^R$모델은 유동경로에 따른 구성품들 즉, 대기조건, 압축기, 연소기, 압축기 터빈, 동력터빈, 배기노즐, 적분기 서브시스템들로 구성하였다. 이러한 서브시스템외에 보다 정확한 기체상수값을 계산하기위한 Gasprop 서브시스템블록, 2-D look-up 테이블로부터 스케일링에 의해 적합한 작동 점을 탐색하기 위한 탐색 서브시스템블록이 있다. 정상상태 해석 타당성 확인 경우, 제안된 $SIMULINK^R$에 의한 해석결과는 사용프로그램인 GASTURB와 해석결과에 잘 일치하였다. 또한 천이모델의 타당성 확인 경우에 있어서는, 제안된모델에의한 동적성능모사 결과가 기 성능이 입증된 FORTRAN프로그램을 이용한 해석결과와 합리적으로 일치함이 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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