• Journal of Power Electronics
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• 제15권1호
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• pp.190-201
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• 2015

This paper uses the switching function approach to present a simple state model of the Vienna-type rectifier. The approach introduces the relationship between the DC-link neutral point voltage and the AC side phase currents. A novel direct power control (DPC) strategy, which is based on the sliding mode control (SMC) for Vienna I rectifiers, is developed using the proposed power model in the stationary ${\alpha}-{\beta}$ reference frames. The SMC-based DPC methodology directly regulates instantaneous active and reactive powers without transforming to a synchronous rotating coordinate reference frame or a tracking phase angle of grid voltage. Moreover, the required rectifier control voltages are directly calculated by utilizing the non-linear SMC scheme. Theoretically, active and reactive power flows are controlled without ripple or cross coupling. Furthermore, the fixed-switching frequency is obtained by employing the simplified space vector modulation (SVM). SVM solves the complicated designing problem of the AC harmonic filter. The simplified SVM is based on the simplification of the space vector diagram of a three-level converter into that of a two-level converter. The dwelling time calculation and switching sequence selection are easily implemented like those in the conventional two-level rectifier. Replacing the current control loops with power control loops simplifies the system design and enhances the transient performance. The simulation models in MATLAB/Simulink and the digital signal processor-controlled 1.5 kW Vienna-type rectifier are used to verify the fast responses and robustness of the proposed control scheme.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.161-168
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• 2021

복합가공기 분야에서 고속 및 고정밀화에 대한 요구가 늘어남에 따라 복합가공기의 강성과 진동에 관한 관심이 증가하고 있다. 그러나 경험에 의존한 설계로 인해 개발 시간이 많이 소요되며 적절한 설계에도 어려움이 많아 공작기계 설계에 구조 최적화 FEM의 활용이 많아지고 있다. 그러나, 현재 구조물의 응력 분포를 통한 최적화를 주로 활용하고 있어 구조물의 진동 상태를 고려하여 최적화하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 5축 복합가공기에서 가공에 가장 많은 영향을 끼치는 헤드 구조물의 최적화를 위하여 유한요소해석을 활용한 정적 구조해석, 모드 해석, 가진 주파수 해석을 진행하였으며, 도출된 응력 분포, 변형, 고유진동수, 가진 주파수 그래프를 활용하고 적절한 목적함수와 설계변수를 설정하여 정강성과 동강성을 모두 고려한 위상 최적화 해석 방법을 제시하고자 한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권3호
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• pp.201-215
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• 2019

A new approach of analyzing the displacements and stress of the surrounding rock for shallow tunnels excavated under non-axisymmetric displacement boundary conditions on a vertical surface is investigated in this study. In the proposed approach, by using a virtual image technique, the shear stress of the vertical ground surface is revised to be zero, and elastic solutions of the surrounding rock are obtained before stress revision. To revise the vertical normal stress and shear stress of horizontal ground surface generated by the combined action of the actual and image sinks, the harmonic functions and corresponding stress function solutions were adopted. Based on the Boussinesq's solutions and integral method, the horizontal normal stress of the vertical ground surface is revised to be zero. Based on the linear superposition principle, the final solution of the displacements and stress were proposed by superimposing the solutions obtained by the virtual image technique and the stress revision on the horizontal and vertical ground surfaces. Furthermore, the ground settlements and lateral displacements of the horizontal and vertical ground surfaces are derived by the proposed approach. The proposed approach was well verified by comparing with the numerical method. The discussion based on the proposed approach in the manuscript shows that smaller horizontal ground settlements will be induced by lower tunnel buried depths and smaller limb distances. The proposed approach for the displacement and stress of the surrounding rocks can provide some practical information about the surrounding rock stability analysis of shallow tunnels excavated under non-axisymmetric displacement boundary conditions on a vertical surface.

• Steel and Composite Structures
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• 제45권2호
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• pp.175-191
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• 2022

A review of previous studies shows that although there is a considerable difference between buckling loads of structures under follower and non-follower lateral loads, only the buckling load of FGM elliptical cylindrical shell under non-follower lateral load was investigated in the literature. This study is the first to obtain the buckling load of elliptical FGM cylindrical shells under follower lateral load and also make a comparison between buckling loads of elliptical FGM cylindrical shells under follower and non-follower lateral loads. Moreover, this research is the first one to derive the load potential function of elliptical cylindrical shell. In this regard, the FGM cylindrical elliptical shell was modeled using the semi-analytical finite strip method and based on the First Shear Deformation Theory (FSDT). The shell is discretized by strip elements aligned in the longitudinal direction. The Lagrangian and harmonic shape functions were considered in the circumference and longitudinal directions, respectively. The buckling pressure of the shell under follower and non-follower lateral loads was obtained from eigenvalue problem. The results obtained from the model were compared with those presented in the literature to evaluate the validity of the model. A comparison index was defined to compare the buckling loads of the shell under follower and non-follower lateral load. A parametric study was carried out to investigate the effects of material properties and shell geometry characteristics on the comparison index. For the elliptical cylindrical shells with length-to-radius ratio greater than 16 and major-to-minor axis ratio greater than 0.6, the comparison index reaches to more than 20 percent which is significant. Moreover, the maximum difference is about 30 percent in some cases. The results obtained from the parametric study indicate that the buckling load of long elliptical cylindrical shell under non-follower load is not reliable.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.333-342
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• 2012

이 논문에서는 인간 청각 시스템에 기반한 모음 개시 지점 (VOP) 탐지 방법을 제시하였다. 이 방법을 통해 '지각의' 주파수 범위, 즉 선형 음향 주파수에서의 Mel Scale을 보여준 후 일련의 삼각 Mel-weighted Filter Bank를 만들어 인간의 청각 시스템에서 대역 필터링 기능을 시뮬레이션하였다. 이러한 비선형 임계 대역 Filter Bank는 데이터 차원수를 크게 감소시키고 비선형적으로 간격을 둔 Mel 스펙트럼에서 더욱 효과적으로 포먼트를 생성하기 위해 조파들의 영향을 제거해준다. Mel 스펙트럼의 첨두 에너지 합은 각 프레임의 특징으로 추출하고 에너지 진폭이 급격히 상승하기 시작할 때의 특성은 Gabor 윈도우를 사용하여 VOP로 탐지한다. 실험 결과를 통해서 다른 종류의 자음들과 연결된 12개의 모음들을 포함하는 한 단어 데이터베이스에 대한 제안된 방법의 평균 정확도는 단시간 에너지와 zero-crossing 비율에 기반을 둔 다른 모음 탐지 방법들보다 높은 72.73% 이상임을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.216-218
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• 2001

The transformer role is very important in power system operation and control; also its price is very expensive. Therefore many kinds of the efforts for transformer protection have been executed. So for as, current differential relay(87) has been mainly used for transformer protection. But current differential relaying method has several troubles as followings. Differential current can be occurred by transformers inrush current between winding1 and winding2 of transformer when transformer is initially energized. Also harmonic restrained element used in current differential relaying method is one of the causes of relays mal-operation because recently harmonics in power system gradually increase by power switching devices(SVC, FACTS, DSC, etc). Therefore many kinds of effort have been executed to solve the trouble of current differential relay and one of them is method using ratio of increment of flux linkages(RIFL) of the primary and secondary windings. This paper introduces a novel protective relay for power transformers using RIFL of the primary and secondary windings. Novel protective relay successfully discriminates between transformer internal faults and normal operation conditions including inrush and this paper includes real time test results using RTDS(Real Time Digital Simulator) for novel protective relay. A novel protective relay was designed using the TMS320C32 digital signal processor and consisted of DSP module. A/D converter module, DI/DO module, MMI interface module and LCD display module and developed by Xelpower co., Ltd.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제21권2호
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• pp.279-289
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• 2010

이 논문에서는 호흡곤란을 주호소로 내원한 668명의 환자를 대상으로 입퇴원 결정을 위한 간편한 통계모형을 제안한다. 이것을 위해 55개 변수 중 임상전문가에 의해 중요하다고 선택된 11개 변수를 설명변수로 이용하였다. 먼저 변환과정으로 11개 연속형 변수 각각에 대해 실제 입원과 퇴원 환자의 커널밀도함수에 의해 퇴원구간을 설정하였다. 다음으로 11개 설명변수 중 퇴원구간에 속한 변수의 개수를 가지고 환자의 퇴원여부를 결정하는 최적 모형을 선택하였다. 입원과 퇴원 환자수의 불균형 때문에 최적 모형의 선택기준으로는 민감도와 특이도의 산술평균과 민감도와 정확률의 조화평균을 이용하였다. 그 결과 11개의 검사결과 중 7개 이상에서 퇴원구간이 나오면 퇴원을 결정하는 것이 최적 모형이 되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.28-37
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• 2002

음향불안정을 억제하는 수동제어기구중 하나인 음향공의 음향학적 효과를 파악하기 위해, 음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 음향공 모델로서 Helmholtz 형태의 공명기가 채택되었고, 조화해석을 통해 주로 음향공에 의해 야기되는 음향학적 효과를 관찰하였다. 음향공의 음속을 조정하여 동조주파수를 변화시켜가면서 가진음원에 대한 연소실의 음향진동 응답을 구하고, 제1접선방향 음향모드의 감쇠인자를 구하였다. 동조주파수가 제1접선방향 음향모드의 공진주파수에 접근함에 따라 모드분할 현상이 나타났고, 이로인해 음향공을 본래의 제1접선방향 음향모드에 동조시키더라도 음향감쇠효과가 저하됨을 알았다. 모드분할 현상과 분할된 각 모드의 감쇠인자 및 음향 에너지 분포를 고려하였으며, 이를 토대로 효과적인 감쇠를 위해서는, 억제하고자 하는 음향모드로부터 모드분할 현상이 나타나지 않으면서 그 음향모드의 감쇠효과를 극대화하도록 음향공을 동조시키는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

• Wind and Structures
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• 제20권2호
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• pp.349-361
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• 2015

Higher-mode vertical vortex-induced vibrations (VIV) have been observed on several steel box-girder suspension bridges where different vertical modes are selectively excited in turn with wind velocity in accordance with the Strouhal law. Understanding the relationship of VIV amplitudes for different modes of vibration is very important for wind-resistant design of long-span box-girder suspension bridges. In this study, the basic rectangular cross-section with side ratio of B/D=6 is used to investigate the effect of different modes on VIV amplitudes by section model tests. The section model is flexibly mounted in wind tunnel with a variety of spring constants for simulating different modes of vibration and the non-dimensional vertical amplitudes are determined as a function of reduced velocity U/fD. Two 'lock-in' ranges are observed at the same onset reduced velocities of approximately 4.8 and 9.4 for all cases. The second 'lock-in' range, which is induced by the conventional vortex shedding, consistently gives larger responses than the first one and the Sc-normalized maximum non-dimensional responses are almost the same for different spring constants. The first 'lock-in' range where the vibration frequency is approximately two times the vortex shedding frequency is probably a result of super-harmonic resonance or the "frequency demultiplication". The main conclusion drawn from the section model study, central to the higher-mode VIV of suspension bridges, is that the VIV amplitude for different modes is the same provided that the Sc number for these modes is identical.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1187-1195
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• 2013

태양광 인버터는 항상 태양전지 어레이의 최대 전력을 추종하며 동작해야 한다. 또한 태양광 인버터는 폭넓은 태양전지의 최대 전력점 전압과 관계없이 최대 전력점을 추종해야 한다. 태양전지의 전류리플이 발생한다면 최대 전력점 추종 기능이 저하되고 일사량 변동이나 최대 전력점 변동 시 정상적으로 추종하기 어려워진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 고효율의 새로운 최대 전력점 추종 알고리즘과 태양전지의 전류리플 감소 알고리즘을 제안하였다. 4KW급 계통연계형 태양광 인버터에 적용하여 실험한 결과 최대 전력점 추종 효율이 99.97%, 인버터 출력 효율은 97.5%, 인버터 전류의 고조파 총 왜곡률은 1.05%로 우수한 성능을 보였다. 또한 0.5초 동안 일사량을 100% -> 10%, 10% -> 100%로 급격히 변동하였을 때에도 안정된 최대 전력점 추종이 가능함을 알 수 있었다.