• 제목/요약/키워드: Dynamic response control

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소형민수헬기 능동진동제어시스템 개발 (Development and Verification of Active Vibration Control System for Helicopter)

  • 김남조;곽동일;강우람;황유상;김도형;김찬동;이기진;소희섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.181-192
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    • 2022
  • 헬기의 능동진동제어시스템(AVCS)은 주로터로부터 발생되는 진동을 제어하며, 수동형 진동저감장치 대비 저중량으로 우수한 진동저감 성능을 발휘한다. 본 논문에서는 FxLMS 알고리즘을 기반으로 타코미터 및 가속도 센서 신호를 통해 연산된 제어명령을 하중발생기(CFG)로 전달하여 소형민수헬기의 진동을 제어하는 소프트웨어 개발 및 검증 내용을 제시하였다. DO-178C /DO-331 표준에 따라 모델 기반 설계 기법을 통해 진동제어 소프트웨어를 개발하였으며, PILS 및 HILS 환경에서 실시간 작동 성능을 평가하였다. 특히, PILS 환경에서는 LDRA 기반 검증 커버리지를 통해 소프트웨어의 신뢰성을 향상시켰다. AVCS를 소형민수헬기에 적용하기 위해 지상/비행시험을 통해 대상 헬기 동적응답특성 모델을 획득하였다. 이를 기반으로 시스템 최적화 분석 및 비행시험을 통해 최적 성능을 발휘하는 AVCS 형상을 결정하고, STC 인증을 획득하였다.

물질의 입자성과 문제 해결 전략을 강조한 컴퓨터 보조 수업이 고등학생들의 화학 학습에 미치는 효과 (The Influences of Computer-Assisted Instruction Emphasizing the Particulate Nature of Matter and Problem-Solving Strategy on High School Students' Learning in Chemistry)

  • 노태희;김창민;차정호;전경문
    • 한국과학교육학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.337-345
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    • 1998
  • 본 연구에서는 CAl가 고등학생들의 개념 이해도, 수리문제 해결능력, 학습 동기, 그리고 화학에 대한 태도에 미치는 효과를 조사하였다. CAl 프로그램은 물질의 동적인 입자성을 강조하기 위해 애니메이션을 사용하여 분자 운동을 제시하였고, 이해-계획-풀이-검토의 4단계 문제 해결 전략에 대하여 학습자의 반응 유형에 따라 각 단체별로 즉각적인 피드백을 주도록 구성하였다. 서울시에 소재한 여자 고등학교 두 반을 선택하여 기체 법칙에 대하여 4차시 동안 CAl와 전통적 수업을 실시하였다. 분석 결과 화학 개념 검사, 화학 수리문제 해결능력 검사에서 CAl 집단 학생들의 검사 점수가 통제 집단에 비해 유의미하게 높았다. 또한, CAl 집단 학생들의 학습 동기 및 화학 수업에 대한 태도가 통제 집단 학생들에 비해 유의미하게 향상되었다.

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한국표준형 원자력발전소 제어봉집합체 보호구조물의 모우드 특성 (Modal Characteristics of Control Element Assembly Shroud for Korean Standard Nuclear Power Plant(I) : Pre-Test Analysis)

  • 정명조;최순;송희갑;박근배
    • 전산구조공학
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    • 제5권3호
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    • pp.105-112
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    • 1992
  • 원자로 내부구조물의 설계시 필요한 동적응답해석을 위하여 각 구조물의 정확한 진동특성을 파악할 필요가 있다. 한국 표준형 원자력발전소를 위하여 설계된 제어봉집합체 보호구조물은 기존의 설계로 부터 많은 설계변경이 있었고, 또 이 구조물은 튜우브와 얇은 판이 사각격자 형태로 이루어져 있고 연결봉에 의해 고정되는 등 매우 복잡한 형태로 구성되어 있어서 해석과 시험에 의한 진동측정 프로그램을 수행할 필요성이 대두되었다. 따라서 본 논문에서는 진동측정 프로그램의 첫 단계로서 범용구조해석코드인 ANSYS를 이용하여 시험전 해석을 수행하였다. 또 자유도의 수와 얇은 판에 있는 구멍 및 연결봉의 pre-load가 구조물의 자유진동수에 미치는 영향을 검토하였다. 이로부터 결정된 유한요소모델에 대하여 모우드해석을 수행하여 구조물의 고유진동수와 모우드형상을 구하였고, 조화운동해석(Harmonic Analysis)을 행하여 주요모우드에 대한 응답을 측정함으로써 추후에 수행될 진동측정 시험조건 즉 응답측정부위, 측정위치의 수, 측정진동수의 범위 및 가진력의 크기 등을 결정하였다.

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A Novel Fast Open-loop Phase Locking Scheme Based on Synchronous Reference Frame for Three-phase Non-ideal Power Grids

  • Xiong, Liansong;Zhuo, Fang;Wang, Feng;Liu, Xiaokang;Zhu, Minghua;Yi, Hao
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권4호
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    • pp.1513-1525
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    • 2016
  • Rapid and accurate phase synchronization is critical for the reliable control of grid-tied inverters. However, the commonly used software phase-locked loop methods do not always satisfy the need for high-speed and accurate phase synchronization under severe grid imbalance conditions. To address this problem, this study develops a novel open-loop phase locking scheme based on a synchronous reference frame. The proposed scheme is characterized by remarkable response speed, high accuracy, and easy implementation. It comprises three functional cascaded blocks: fast orthogonal signal generation block, fast fundamental-frequency positive sequence component construction block, and fast phase calculation block. The developed virtual orthogonal signal generation method in the first block, which is characterized by noise immunity and high accuracy, can effectively avoid approximation errors and noise amplification in a wide range of sampling frequencies. In the second block, which is the foundation for achieving fast phase synchronization within 3 ms, the fundamental-frequency positive sequence components of unsymmetrical grid voltages can be achieved with the developed orthogonal signal construction strategy and the symmetrical component method. The real-time grid phase can be consequently obtained in the third block, which is free from self-tuning closed-loop control and thus improves the dynamic performance of the proposed scheme. The proposed scheme is adaptive to severe unsymmetrical grid voltages with sudden changes in magnitude, phase, and/or frequency. Moreover, this scheme is able to eliminate phase errors induced by harmonics and random noise. The validity and utility of the proposed scheme are verified by the experimental results.

재분배 기법 적용에 따른 모멘트 저항골조의 비선형 특성 평가 (Evaluation of inelastic performance of moment resisting steel frames designed by resizing algorithms)

  • 서지현;권봉근;박효선
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.361-371
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    • 2006
  • 최근 전통적인 구조 최적화 알고리즘의 단점을 극복하기 위해서 부재 변위기여도를 이용뼈 부재 사이즈를 조절함으로써 건물의 변위을 만족시키는 재분배기법이 실용적인 고층 건물 변위설계법으로 인식되고 있다. 재분배 기법을 이용한 변위 설계법은 변위에 효과적인 부재는 물량은 증가시키고, 변위제어에 효과적이지 못한 부재의 물량은 감소시키는 방법으로 변위를 제어한다. 기존 연구에서 재분배 기법은 동적 변위기여도에 근거하여 지진하중을 받는 철골 구조물의 변위를 효과적으로 제어할 수 있었다 기존의 연구에서 재분배 기법은 정하중과 지진하중을 받는 고층 건물의 변위를 효과적으로 제어할 수 있었으나, 재분배 기법으로 설계된 구조물의 비선형 성능에 대한 평가는 이루어 지지 못했다. 본 연구에서는 변위 제어 뿐 만 아니라 비선형 특성을 함께 개선할 수 있는 재분배 기법을 개발하기 위한 기초 연구로서, 재분배 기법의 비선형 특성 평가 모델을 개발하고, 이를 구조 시스템 중에서 가장 단순한 형태인 철골 모멘트 저항 골조 예제에 적용히여 철골 모멘트 저항 골조에 대한 재분배 기법의 비선형 특성을 평가하였다.

실험계획법에 기반한 브레이크 스퀼 노이즈 저감을 위한 강건 설계 (The DOE Based Robust Design to Reduce the Brake Squeal Noise)

  • 권성진;김문성;이봉현;이동원;배철용;김찬중
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.126-134
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    • 2007
  • Although there has been substantial research on the squeal noise for the automotive brake system, robust design issues with respect to control factors equivalent to design variables in optimization, noise factors due to system uncertainties, and signal factors designed to accommodate a user-adjustable setting still need to be addressed. For the purpose, the robust design applied to the disk brake system has been investigated by DOE (Design of Experiments) based Taguchi analysis with dynamic characteristics. The specific goal of this methodology is to identify a design with linear signal-response relationship, and variability minimization. The finite element models of the disk brake assembly have been constructed, and the squeal noise problems have been solved by complex eigenvalue analysis. As the practical robust design to reduce the brake squeal noise, material properties of pad, disk, and backplate, thickness and geometry of pad are selected as control factors, material properties of pad and disk, and the contact stiffness have been considered as noise factors, and friction coefficient between pad and disk is chosen as a signal factor. Through the DOE based robust design, the signal-to-noise ratio and the sensitivity for each orthogonal array experiment have been analyzed. Also, it has been proved that the proposed robust design is effective and adequate to reduce the brake squeal noise.

Coupled Motion Simulation of the Mobile Harbor and Anti-Rolling Devices in Waves

  • Yoon, Hyeon-Kyu;Kang, Joo-Nyun;Lew, Jae-Moon;Moon, Seok-Joon;Chung, Tae-Young
    • 한국항해항만학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.271-279
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    • 2010
  • The Mobile Harbor(MH) is a new transportation platform that can load and unload containers to and from very large container ships in the sea. This loading and unloading by crane can be performed with only very small movements of the MH in waves because MH is operated outside of the harbor. For this reason, an anti-rolling tank(ART) and an active mass driving system(AMD) were designed to reduce MH's roll motion, especially at the natural frequency of MH. In the conceptual design stage, it is difficult to confirm the design result of theses anti-rolling devices without modeling and simulation tools. Therefore, the coupled MH and anti-rolling devices' dynamic equations in waves were derived and a simulation program that can analyze the roll reduction performance in various conditions, such as sea state, wave direction, and so on, was developed. The coupled equations are constructed as an eight degrees of freedom (DOF) motion that consists of MH's six DOF dynamics and the ART's and AMD's control variables. In order to conveniently include the ART's and AMD's control dynamics in the time domain, MH's radiated wave force was described by an impulse response function derived by the damping coefficient obtained in the frequency domain, and wave exciting forces such as Froude-Krylov force and diffraction force and nonlinear buoyancy were calculated at every simulation time interval. Finally, the roll reduction performances of the designed anti-rolling devices were successfully assessed in the various loading and wave conditions by using a developed simulation program.

데이터 병렬루프를 가지는 사이리스터 컨버터의 PID 점호각 제어 (Firing Angle Control of Thyristor Converter using PID Controller with Parallel Data Loop)

  • 이재성;장진석;추영배;이동희
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.278-284
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    • 2009
  • 본 논문에서는 직류 전력을 공급하기 위한 사이리스터 컨버터의 출력 응답특성을 개선하기 위해 데이터 병렬 루프를 가지는 PID 제어 방식을 제안한다. 제안된 방식에서 사이리스터 컨버터의 점호각은 부하전류와 지령전압에 따라 결정된 점호각을 제어기와 병렬로 연결된 데이터 루프에서 발생하고, 이 점호각에 의해 발생하는 출력전압의 오차를 PID 제어기에서 보상하여 제어하는 방식이다. 제안된 방식의 실제적인 적용에서, 부하전류에 의해 병렬 데이터 루프의 점호각이 급격하게 변동하는 것을 억제하기 위해 간단한 디지털 저역통과 필터를 통하여 부하전류와 지령전압의 크기에 따라 룩-업 테이블 방식의 점호각이 결정되도록 설계하였다. 제안된 방식은 50[A]급의 사이리스터컨버터 실험을 통하여 검증하였다.

논토양에서 바이오차르 투입 및 완효성비료 시용에 따른 메탄발생량과 작물생산량 변화 (Changes in Crop Yield and $CH_4$ Emission from Rice Paddy Soils Applied with Biochar and Slow-release Fertilizer)

  • 김대균;조광래;원태진;박인태;유가영
    • 환경생물
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    • 제32권4호
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    • pp.327-334
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    • 2014
  • Emission reduction of $CH_4$ (methane gas) from rice paddy soil is a very important measure for climate change mitigation in agricultural sector. In this study, we investigated the changes in crop yield and $CH_4$ emissions in response to application of biochar and fertilizers. The experimental site is located in Hwasung, Kyunggido and experimental design is the split-plot method with three replicates. Treatments included rice straw (RS) and biochar (BC) amendments nested with the conventional NPK fertilizer (NPK) and slow release fertilizer (SRF). Control was also prepared with the soil with the conventional NPK fertilization with no amendment. Measurement of $CH_4$ emission was conducted during the growing season of 2014 using a dynamic chamber method. The results showed that application of rice straw increased daily $CH_4$ emission rate by 15%, while application of biochar reduced daily $CH_4$ emission rate by 38%. When we combined biochar application with slow release fertilizer, $CH_4$ emission was reduced by 45%. Further, the crop yield was also increased in all treatments compared with the control except for the treatment of rice straw application with slow release fertilizer. Overall results imply that biochar amendment to agricultural soil can be an effective strategy to decrease annual $CH_4$ emission with no reduction in crop yield.

풍력발전 시스템을 위한 풍속 추정기 개발 (Development of Wind Speed Estimator for Wind Turbine Generation System)

  • 김병문;김성호;송화창
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.710-715
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    • 2010
  • 최근 풍력발전 시스템은 가장 빨리 발전하고 있는 신재생 에너지원중 하나로 각광을 받고 있으며, 풍력발전 시스템의 주된 관심사는 어떻게 광범위한 풍속의 변화에서도 효율적으로 시스템을 동작시키는 가에 있다. 일반적으로 풍속은 풍력발전시스템의 동특성에 큰 영향을 미치는 요소이다. 따라서 많은 풍력발전 제어 알고리듬은 성능향상을 위해 풍속의 측정을 요구하게 된다. 그러나 불행히도 풍속계와 같은 센서에 의한 실효 풍속의 정확한 측정은 어려운 실정이며 따라서 제어 시스템의 동작을 위해 풍속은 여러 가지 기법을 통해 추정되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 칼만 필터 및 신경망에 기반한 새로운 형태의 풍속 추정 기법을 제안하고 제안된 기법의 유용성 확인을 위해 다양한 형태의 시뮬레이션을 수행하고자 한다.