• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제7권6호
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• pp.553-570
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• 2020

To address the problems caused by the strong coupling of an airbreathing hypersonic vehicle's airframe and propulsion to the integrated control system design, an integrated airframe-propulsion model is established, and the coupling characteristics between the aircraft and engine are analyzed. First, the airframe-propulsion integration model is established based on the typical nonlinear longitudinal dynamical model of an air-breathing hypersonic vehicle and the one-dimensional dual-mode scramjet model. Thrust, moment, angle of attack, altitude, and velocity are used as transfer variables between the aircraft model and the engine model. The one-dimensional scramjet model can accurately reflect the working state of the engine and provide data to support the coupling analysis. Second, owing to the static instability of the aircraft model, the linear quadratic regulator (LQR) controller of the aircraft is designed to ensure attitude stability and height tracking. Finally, the coupling relationship between the aircraft and the engine is revealed through simulation examples. The interaction between vehicle attitude and engine working condition is analyzed, and the influence of vehicle attitude on engine safety is considered. When the engine is in a critical working state, the attitude change of the aircraft will not affect the engine safety without considering coupling, whereas when coupling is considered, the attitude change of the aircraft may cause the engine unstart, which demonstrates the significance of considering coupling characteristics.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.388-395
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• 2009

유리섬유시트로 보강된 철근콘크리트 보의 휨 거동을 조사하기 위해, 하나의 기준보와 8개의 보강보(4개의 NU-보강보, 4개의 U-보강보)에 대한 보강보 휨 실험을 수행하였다. NU 보강보는 단부에 U 밴드를 적용하지 않은 보를, U-보강보는 U 밴드를 가진 보를 의미한다. 보강보 실험에서의 실험변수들은 유리섬유시트의 보강 양, U 밴드의 유무 등이 있다. 기준보와 비교하여 NU 보강보와 U 보강보의 최대하중은 각각 48%와 34% 증가하였으며, 휨 강성은 각각 920%와 880% 증가하였다. NU 보강보와 U 보강보에 대한 연성지수는 1.43에서 2.60 사이에 놓여있다. U 밴드를 가진 보강 시스템은 섬유시트의 계면박리 파괴를 지연시키고, U 밴드가 없는 보강시스템보다 나은 연성거동을 나타내 보였다. NU 보강보와 U 보강보 모두에서 섬유시트 겹수의 증가에 따라 최대하중과 휨 강성은 증가하였다. 실험결과들을 이론적인 비선형 휨 해석결과와 비교하였으며, 잘 일치함을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.576-584
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• 2003

본 논문에서는 비 선형 단상부하에 의해 발생하는 전류 고조파를 보상하기 위한 단상능동전력필터의 새로운 제어방법을 제안한다. 부하전류에 시간지연을 주어 임의의 두 번째 상을 생성한 후 단상시스템을 두 상을 갖는 시스템으로 만들어 복소계산을 가능하게 한다. 기존의 방법은 부하전류를 1/4 T(T는 기본파의 주기) 만큼 지연시켜서 가상의 상을 만들었지만, 본 논문에서 제안하는 방법은 저역통과필터가 상 지연의 특성을 가지는 것을 이용하여 필터를 통과한 지연된 위상을 가진 새로운 신호를 두 번째 상으로 이용하였다. 두 개의 위상이 다른 상이 존재하므로 고조파 전류의 순시계산이 가능하게 된다. 기존의 고정좌표계를 이용하여 순시무효전력이론을 적용하지 않고, 본문에서는 전원주파수에 동기하는 회전좌표계를 사용하여 순시계산을 하였고, 보상전류 지령치를 구하였다. 전류원으로 사용되는 RL부하에 대하여 시뮬레이션과 실험을 수행하였고, 제안된 제어법의 유효성을 입증하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권3호
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• pp.1-10
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• 2021

전기-정유압 구동기(EHA)는 독립적으로 유압 동력원을 운용할 수 있고, 효율이 높다는 장점으로 다양한 산업분야에서 사용되고 있다. 특히 항공분야에서는 고장 대비 및 장착공간의 최소화를 위해 이중화 비대칭형 직렬 구동기 형태로 설계된 EHA를 주로 사용하고 있다. 하지만 이중화 비대칭형 직렬 구동기 형태로 설계된 항공용 EHA는 포스 파이팅(force fighting)현상이 발생하여 내구성능이 감소한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 항공용 EHA의 제어성능 향상 및 포스 파이팅 문제를 해결하기 위해 대표적인 비선형 제어 기법인 백스테핑을 기반으로 제어기를 설계하였고, 제어에 필요한 상태를 추정하기 위해 추가 상태 관측기를 제안하였다. 시뮬레이션을 통한 성능 검증으로 제안한 제어기는 일반적인 PI제어기에 비해 제어성능이 우수하고, EHA의 포스 파이팅 현상을 현저히 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.29-38
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• 2009

GHP(Gas Heating Pump) 시스템은 가스 엔진으로 구동되는 압축기로 구성되는 효율적인 냉/난방기이고, 학교나 사무용 빌딩에 널리 쓰이고 있다. GHP는 느린 응답, 큰 시정수와 시간에 따라 변하는 시스템으로 제어하기가 어렵다. 이들 비선형 부하는 고조파 전류를 발생시키고, 전력계통의 정현파 전압을 왜곡시킨다. 고조파 측정 결과로 고조파는 시간에 따라 변하는 특성이 관측되었다. 시간에 따라 변하는 고조파를 해결하기 위해서 쓰이는 가장 보편적인 방법은 누적확률을 사용하는 것이다. 본 논문에서는 GHP부하의 고조파 특성, IEC 61000-3-2에 의한 고조파 평가와 사례연구 시스템의 고조파 시뮬레이션 및 고조파 필터 적용을 심도있게 다루고자 하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제10권1호
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• pp.43-49
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• 2011

In this study, the dynamic characteristics of an air spring connected with an external chamber through a flexible tube are examined. The uncoupled dynamic parameters of the air spring are identified through experiments, followed by the suggestion of a model-based approach to obtain the remaining coupled dynamic parameters using the various frequency response functions derived in PART I paper [1]. To improve or control the damping characteristics of the air spring, this vibration isolation air spring system is physically established in laboratory scale. And we attempt to identify various parameters used to describe to air spring system by both theoretically [1] and experimentally, which is performed in this report. The damping parameter of the tube system is identified through experiments on the system incorporated with the air cylinder, and a nonlinear regression procedure is employed to find solutions. The resulting value is used to expect the frequency response function of dynamic pressure in the top chamber (air spring) with respect to that in the bottom chamber (external chamber). Comparison with the experimental data supports the validity of the present estimation procedures. Also, the dynamic mechanism of the damping effects particularly in a low frequency range is investigated through this experimental endeavor.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.1-9
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• 2015

디젤 자동차의 점점 강화되는 $NO_X$ 배기가스 규제를 만족하기 위해서는 화학공학 기반의 SCR 반응모델을 사용한 모델기반 제어 알고리즘 개발이 필요하다. 본 연구에서는 소형 경유차량을 대상으로 $NO_X$ 를 저감하기 위한 배기 후처리 시스템 모델을 설계하기 위하여 SCR 시스템 모델링과 Rig 실험 및 Matlab 을 이용하여 시뮬레이션 및 검증을 하였다. SCR Rig 실험은 디젤엔진에서 배출되는 배기가스와 같은 성분의 모사가스를 생성하여 공간속도와 온도의 변화에 의한 SCR 의 $NO_X$ 저감효율에 대한 실험 조건 및 데이터를 획득하였다. 또한, 제안된 모델은 Rig 실험에서 사용한 실험조건과 결과데이터를 이용하여 Matlab 을 통해 검증하였으며 시뮬레이션 시 필요한 모델의 파라미터 값들은 실험데이터를 기반으로 최적화하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권5호
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• pp.437-444
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• 2020

본 논문에서는 불규칙 선수파랑 조건에서 선박계류시스템의 전후동요를 억제하는 연구를 수행하였다. 두점식 계류시스템은 비선형복원력의 특성으로 인하여 규칙파 조건에서도 강한 비선형 응답 특성을 보인다. 종방향 불규칙 장파가 외란으로 선박계류시스템에 작용하게 되면 규칙파 외력이 입사하는 경우보다 변위와 속도에서 더욱 복잡한 비선형 거동이 발생한다. 계의 종동요 변위와 속도를 동시에 억제하기 위하여 슬라이딩모드 제어법(SMC)을 적용하였다. SMC는 매개변수의 불확실성 및 외란에 대한 강인성을 갖는 폐루프 시스템을 제공하지만, 채터링은 이 제어법을 사용할 때 큰 단점이 된다. 본 연구에서는 준 슬라이딩모드의 시그모이드 함수를 이용하여 불규칙 해양파의 외란 조건에서 채터링을 줄이고. 수렴의 정확성에 도달하는 목표를 달성하였다. 제어법의 유효성은 수치시뮬레이션을 통해 증명하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.1694-1704
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• 2015

본 논문에서는 병렬 분산 보상 (PDC) 제어와 적분 슬라이딩 모드 제어 (ISMC)를 결합하여 바퀴형 이동 로봇의 강인한 궤도 추적 제어 방법을 새롭게 제안한다. PDC 제어 방법은 다른 비선형 제어 방법에 비해 비교적 간단하고 사용이 편리하다. 그리고 ISMC는 상태 변수들을 원하는 공칭 동특성을 갖는 슬라이딩 평면에 배치함으로써 초기 순간부터 모델 불확실성 및 외란에 대해 강인하고 안정적인 제어 특성을 갖게 할 수 있다. 그러므로 제안된 PDC+ISMC 궤도 추적 제어 방법은 외란에도 불구하고 강인한 궤도 추적 제어 성능을 보여준다. 제안된 궤도 추적 방법에 대해 시뮬레이션을 통하여 외란이 있는 경우의 궤도 추적 성능을 확인하였다. 제안된 방법은 외란이 증가하더라도 외란이 없을 때의 PDC 제어 방법에 의한 궤도 추적 성능을 유지하였다. 그러나 PDC 궤도 추적 방법은 외란의 크기가 증가하면 제안된 방법과는 달리 궤도 추적 오차가 크게 증가함을 알 수 있었다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.408-411
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• 2009

In this paper, conventional PI, fuzzy neural network(FNN) and adaptive teaming mechanism(ALM)-FNN for rotor field oriented controlled(RFOC) induction motor are studied comparatively. The widely used control theory based design of PI family controllers fails to perform satisfactorily under parameter variation nonlinear or load disturbance. In high performance applications, it is useful to automatically extract the complex relation that represent the drive behaviour. The use of learning through example algorithms can be a powerful tool for automatic modelling variable speed drives. They can automatically extract a functional relationship representative of the drive behavior. These methods present some advantages over the classical ones since they do not rely on the precise knowledge of mathematical models and parameters. Comparative study of PI, FNN and ALM-FNN are carried out from various aspects which is dynamic performance, steady-state accuracy, parameter robustness and complementation etc. To have a clear view of the three techniques, a RFOC system based on a three level neutral point clamped inverter-fed induction motor drive is established in this paper. Each of the three control technique: PI, FNN and ALM-FNN, are used in the outer loops for rotor speed. The merit and drawbacks of each method are summarized in the conclusion part, which may a guideline for industry application.