• 제목/요약/키워드: 천이응답

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수리구조물이 부착된 관망에서의 천이류 해석에 대한 임펄스응답법과 특성선방법의 비교 연구 (Comparison Impulse Response Method with Method of Characteristics for Transient Analysis in a Pipeline System with hydraulic devices)

  • 송용석;장일;김상현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1179-1183
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    • 2007
  • 관망 내에서 흐름의 연속 방정식과 운동량 방정식을 상 미분으로 전개하여 해석한 특성선 방법은 주로 가압 관망체계(Pressurized Pipeline System)에서의 부정류 해석(Unsteady Analysis)에 사용 된다. 그러나 이특성선 방법은 천이류 해석을 위한 관망 재구성 과정에서 Courant수 조건의 만족을 위한 관의 재배열에 천문학적인 계산용량과 시간이 필요하다는 단점이 있다. 이는 현장 적용 시 압력파 전파속도의 불확실성과 연계되어 상당한 장해요소가 되고 있다. 이에 대안적인 방법으로서 임펄스응답법이 개발되었다. 이는 경계지점에서 복소수 유량에 대한 복소수 수두의 비율로써 정의된 관망에서의 수리임피던스를 역퓨리에 변환에 적용하여, 주파수 영역의 수치를 시간 영역으로 변환하여 응답함수를 산출한 후, 산출된 응답함수와 구해진 경계지점에서의 유량과의 적분을 통하여 임의의 지점에서의 수두 및 유량을 계산하는 방법이다. 임펄스 응답법은 관 부속물관의 특성을 기술하는 수학적 표현의 난해함으로 인해 지금까지는 단일관에 대한 연구에만 국한되어 왔다. 본 연구에서는 임펄스응답법을 수리구조물이 부착된 관망에 적용하여 다양한 조건에서 천이류 분석을 시행하였다. 즉, 에어챔버 및 서지탱크와 같은 수리구조물을 각각에 대한 수리임피던스를 구하고, 가지관 및 통합 관성항으로 취급하여 수리구조물을 처리하였다. 그리고 이러한 결과를 특성선방법과 비교하여 그 적절성을 검증하였는데, 특성선 방법에 의한 모의 결과와 비교하였을 때, 일치하는 결과를 나타내었다. 임펄스응답법에 의한 모의 결과에서 감쇄효과를 과대평가하는 경향이 관찰되었다. 이는 임펄스 응답법의 가정에 기인한 것으로써 난류 상태의 흐름에서 상당한 불일치를 가져올 수 있으나, 수리 구조물에 의한 수격압이 감쇄되는 과정에서 대부분 흐름이 층류 상태로 전환된다고 가정 할 때는 상당한 적용성이 있다. 본 연구는 수리구조물이 부착된 관망의 해석함에 있어서 임펄스응답법의 적용이 가능함을 보였고, 이는 보다 복잡한 관망에서의 천이류 해석이 가능함을 시사한다.

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회로망 기반의 시간응답 해석에 따른 고전제어와 현대제어의 비교 연구 (Comparative Study on Classical Control and Modern Control via Analysis of Circuit-based Time Response)

  • 민용기
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.575-584
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    • 2017
  • 제어시스템의 시간응답을 해석하기 위해 전기회로망을 제안한다. 전달함수와 상태방정식을 이용해 시스템의 시간응답을 계산함으로써 고전제어와 현대제어의 연계성을 분석한다. 상태천이방정식의 복잡한 적분과정을 생략하고, 상태천이행렬과 전달함수의 조합만으로도 시간응답의 해석이 가능함을 제시한다. 단위계단함수와 정현파입력에 따른 전압­전류의 출력응답을 표현하기 위해 프로그램을 코딩하였다. 단위계단입력에서는 과도응답을 해석하였으며, 정현파입력에서는 전압과 전류의 위상차를 해석하였다. 제안된 내용을 과도응답이나 상태공간에 기술함으로써 제어공학의 이해도와 설계능력을 높인다.

CFD기법을 연계한 자이로콥터의 전산구조동역학 해석 (Computational Structural Dynamic Analysis of a Gyrocopter Using CFD Coupled Method)

  • 김현정;정세운;박효근;양창학;김동현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.295-302
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    • 2006
  • 본 논문은 자이로콥터의 유한요소 모델링과 로터의 회전에 의한 동하중을 고려한 전산진동해석을 수행하였다. 이를 위해 자이로콥터의 최종 조립된 3차원 CATIA 모델을 구축하였으며, 3차원 데이터를 바탕으로 비구조 질량을 포함한 구조진동해석을 위한 유한요소모델을 생성하였다. 실용적인 전산구조동역학 해석을 위해 상용 유한요소 해석프로그램인 MSC/NASTRAN과 자체 개발한 프로그램을 병용하여 사용하였다. 비행 중 회전하는 로터에 의해 발생하는 동하중은 상용 CFD 프로그램인 FLUENT를 이용하였다. 유체해석과 구조진동해석의 결합을 위해 자체적으로 통합 연계 시스템을 구축하였다. 3차원 구조의 효율적인 진동특성을 고찰하기 위해 모달영역에서 천이응답해석과 주파수응답해석을 수행하였다. 실제 자이로콥터의 연료조건과 비행조건을 고려하였으며, 전산해석을 통하여 고유진동, 주파수 응답 및 천이응답 특성을 고찰하였다.

시간영역 민감도 방법을 이용한 집중 질량 구조물의 천이응답 해석 (Transient Response Analysis of a Lumped Mass System Using Sensitivity Method in Time Domain)

  • 백문열;기창두
    • 전산구조공학
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    • 제10권3호
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    • pp.217-223
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    • 1997
  • 본 논문은 집중 질량 구조물의 천이응답에 대한 시간영역 민감도 해석의 기본 개념을 설명한다. 외부 가진에 따른 구조물의 응답에 미치는 설계변수 변화의 영향을 구하기 위해 시간영역 민감도 함수를 구하는 방법을 제시하였다. 시간영역에서 구조물의 설계변수 민감도는 1차 표준 민감도 함수와 백분율 민감도 함수를 통해 확인하였다. 이러한 민감도 함수와 그 계산은 설계변수에 대한 시스템 상태변수의 편미분에 의한 것이다. 또한, 직접 미분법에 의한 해석적 방법의 편미분 결과와 수치적 방법에 의한 결과를 비교하였다.

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위상천이 풀브리지 컨버터의 전압제어기 게인값 선정에 따른 영향 분석 (Impact analysis in accordance with the voltage control gain of phase shift full-bridge converter)

  • 배성진;투안안;최재호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.139-140
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    • 2016
  • 본 논문은 위상천이 풀브리지 컨버터의 전압 제어기 설계에 있어 게인값의 선정에 따른 위상 이득, 게인 이득을 통해 안정도를 판별하고 게인값에 따른 시스템의 응답특성을 고려하여 최적값을 설계하는데 목표를 두고 있다. MATLAB의 Bode plot을 통해 안정도 및 응답특성을 확인하였고 PSIM 시뮬레이션을 통해 제어가 잘 되는지 확인하였다.

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소형 가스터빈엔진의 천이상태 모사와 시험결과 비교분석 (Comparison and Analysis of Small Gas Turbine Performance Deck and Experimental Result)

  • 전용민;양인영;남삼식;김춘택;양수석;이대성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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    • pp.28-28
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    • 2002
  • 가스터빈 엔진을 운용하는 데 있어서 가/감속율을 크게 하면 엔진성능 천이 시간은 짧으나 압축기에서의 서지나 터빈 입구온도의 급격한 상승이 발생할 수 있으며 가/감속율을 작게 하면 엔진은 안정적이나 천이시간이 길어지게 되어 결과적으로 엔진의 동적 응답성이 나빠지게 된다. 또한 압축기에서 발생할 수 있는 서지를 방지하기 위하여 압축기 서지 마진이 l0%∼20%인 서지 한계선(조정선)을 설정하여 엔진이 서지 한계선을 넘지 않도록 제어한다.

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헬리콥터 강착장치 비선형 충돌해석 및 실험결과 비교 (Nonlinear Crash Analyses and Comparison with Experimental Data for the Skid Landing Gear of a Helicopter)

  • 이상민;김동현;정세운
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.87-94
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    • 2006
  • 본 연구에서는 헬리콥터 스키드형 강착장치에 대한 비선형 충돌해석을 수행하였으며, 실제 운용중인 헬리콥터(SB427)의 강착장치 시스템이 해석에 고려되었다. 재료의 소성 거동특성과 두께변화를 고려한 3차원 유한요소 모델을 구축하였으며, LS-DYNA(Ver.970)를 활용하여 다양한 충돌 조건에 대한 전산충돌해석을 수행하여 특성을 검토하였다. 지면충돌에 기인한 강착장치의 비선형 천이응답이 설계요구조건에 대해 검토되었다. 다양한 충돌조건에 대해 비선형 충돌해석으로 예측한 최대 구조 변형량을 실험결과와 정량적으로 비교하였으며, 마찰의 영향을 고려하는 것이 해석결과의 정확성에 매우 중요함을 보였다.

ISO/IEC 18000-6 Type-B RFID 리더의 태그 응답신호 검출 성능 향상 (Improvement of Detection Performance of a Tag response signal in ISO/IEC 18000-6 Type-B Readers)

  • 최우석;서기환;김형남
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권1C호
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    • pp.59-66
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    • 2007
  • 본 논문에서는 ISO/IEC 18000-6 Type-B RFID 시스템에서 태그 응답신호, 즉 리더 수신신호에서 허용오차 (Tolerance)와 잡음이 미치는 영향에 대해서 알아보고, 이에 대한 영향을 최소화하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 오버 샘플링된 수신 신호를 가지고 가변천이검출윈도우를 이용하여 허용오차에 의한 영향을 제거하고 비트가 천이되는 위치를 검출하며, 이전의 비트 천이에서 현재 비트 천이까지의 윈도우 내 수신 신호를 평균하여 잡음의 효과를 줄인다. 제안된 방법을 적용하여 자체 제작한 리더에서 성능 테스트한 결과를 상용리더와의 비교 실험결과로 제시한다.

1.55$\mu\textrm{m}$ 진행파형 CPW InGaAsP Photodetector (Traveling-wave type CPW InGaAsP Photodecector at 1.55$\mu\textrm{m}$)

  • 윤영설;강태구;이정훈;옥성해;공순철;최영완
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권3호
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    • pp.41-48
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    • 2002
  • 진행파형 광 검출기의 대역폭 제한 요소로 천이시간(transit time), 광파와 마이크로파 사이의 속도 부정합, 광 흡수계수, impedance 매칭, 분산(dispersion), 마이크로파 손실 등과 같은 요소들 사이의 복합적인 영향에 의해 결정되어진다. 본 논문에서는 기존에 제시된 바 있는 속도 부정합 임펄스 응답에 천이시간을 고려하여 새로이 진행파형 광 검출기에서의 임펄스 응답을 제시하였다. 이 임펄스 응답을 이용하여 1.55㎛ 진행파형 CPW 광 검출기에서 천이시간, 광과 마이크로파 사이의 속도 부정합, 그리고 광 구속인자가 소자의 대역폭에 미치는 영향에 대하여 분석하였고, 정확한 계산을 위해 마이크로파의 위상속도는 3차원 FDTD를 이용하여 계산했다. 대역폭 개선을 위해 진성 흡수영역의 두께를 줄여가며 그 영향을 살펴보았고, α=0.2㎛ -1 인 경우 천이시간과 광 구속인자의 영향에 의해 결정되는 최적의 진성 영역 두께는 0.2㎛가 되는 것을 본 논문에서 제시한다.