Distributed generation systems (DGSs) have been getting more and more attention in terms of renewable energy use and new generation technologies in the past decades. The self-excited induction generator (SEIG) occupies an important role in the area of energy conversion due to its low cost, robustness and simple control. Unlike synchronous generators, the SEIG has to absorb capacitive reactive power from the outer device aiming to stabilize the terminal voltage at load changes. This paper presents a novel static VAR compensator (SVC) called a magnetic energy recovery switch (MERS) to serve as a voltage controller in SEIG powered DGSs. In addition, many small scale SEIGs, instead of a single large one, are applied and devoted to promote the generation efficiency. To begin with, an expandable mathematic model based on a d-q equivalent circuit is created for parallel SEIGs. The control method of the MERS is further improved with the objective of broadening its operating range and restraining current harmonics by parameter optimization. A hybrid control strategy is developed by taking both of the stand-alone and grid-connected modes into consideration. Then simulation and experiments are carried out in the case of single and double SEIG(s) generation. Finally, the measurement results verify that the proposed DGS with SVC-MERS achieves a better stability and higher feasibility. The major advantages of the mentioned variable reactive power supplier, when compared to the STATCOM, include the adoption of a small DC capacitor, line frequency switching, simple control and less loss.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.16
no.5
s.96
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pp.472-481
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2005
This paper reports the design of RFID reader antennas working in UHF band. The reader antennas were designed using a Pareto Genetic Algorithm(Pareto GA). Antennas were optimized to have circular polarization(CP) with less than 3 dB axial ratio, impedance matching with less than VSWR=2 within the frequency range of UHF, an adequate readable range, a restricted size(kr<2.22) considering the practical condition. After Pareto GA optimization, we selected and built the most suitable antenna design and compared the measured results to the simulations. Operating principle of the antenna was explained by investigating the amplitude and the phase of the induced current on the antenna body. We also researched the stability of the antenna with respect to the manufacturing error and studied the critical design parameters by applying the random error method on the antenna bent points.
Kang Hee-Chul;Park Ju-Sung;Jung Kab-Ju;Park Jong-In;Choi Byung-Gab;Kim Tae-Hoon;Kim Sung-Woo
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.42
no.4
s.334
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pp.61-68
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2005
A chip, which can fast encoder the audio data to AAC (Advanced Audio Coding) LC(Low Complexity) that is MPEG-2 audio standard, has been designed on the basis of a 32 bits DSP core and fabricated with 0.25um CMOS technology. At first, the various optimization methods for implementing the algerian are devised to reduce the memory size and calculation cycles. FFT(Fast Fourier Transform) hardware block is added to the DSP core to get the more reduction of the calculation cycles. The chips has the size of $7.20\times7.20 mm^2$ and about 830,000 equivalent gates, can carry out AAC encoding under 70MIPS(Million Instructions per Second).
For the optimization of operating conditions for plant cell suspension culture in bioreactors, effects of bioreactor types, various kinds of impellers, and aeration rates were examined using Nicotiana tabacum cells as a model system. Stirred tank bioreactor and airlift bioreactor were used for the comparison of bioreactor type. Growth rates in both bioreactors were lower than in shake flasks. In terms of final cell concentration, stirred tank bioreactor supported a little bit better growth compared to airlift bioreactor. Impeller type did not affect cell growth significantly, but it was apparent that cell size index decreased in the case of using hollowed paddle impeller. When the aeration rate was maintained at 0.3 vvm, cell growth was the best. At above 1.0 vvm, growth inhibition as well a browning was noticed. In addition, it was found that cell size index reduced proportionally to the increased of aeration rate.
Transactions of the KSME C: Technology and Education
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v.4
no.2
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pp.93-99
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2016
High pressure nozzles and turbines of a gas turbine engine should be required to be operated under extreme operating conditions in order to maximize the performance. Engine manufactures have utilized nickel-base superalloys, enhanced cooling design, and thermal barrier coating techniques to overcome them and furthermore, material modeling, finite element analysis, optimization techniques, and etc. have been utilized widely for elaborate predictions. We aim to evaluate the effects on the low cycle fatigue life of the high pressure turbine blade caused by thermal barrier coatings and the cooling design of the endwall of the first stage turbine nozzle. To achieve it, the structural analysis, which utilized the results of conjugate heat transfer analysis as loading boundary conditions, was performed and then the results were the input for the assessment of low cycle fatigue life at several critical zones.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.11
no.12
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pp.4697-4706
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2010
This paper suggested the optimal operating design method using simulation and ANP(Analytic Network Process) for mass-customization in the automotive component manufacturing industry. For this, first of all, we built the simulation model including various and complex factors in the field, and estimated the meta-model by RSM(Response Surface Method). Secondly using ANP, we calculated the weight of relative importance of evaluation factors gathered from decision makers. And then, we proposed the optimal operation designs by MOGA(Multi-Objective Genetic Algorithm), analyzed results of them. Moreover, by comparing the results with the consequences using AHP(Analytic Hierarchy Process), we showed its superiority of suggested method to the manner using AHP, because it reflects inner, outer dependency, and inter-relation among judgement factors. In conclusion, through this process, we can present the better way to serve mover effective, precise, and accurate information to decision makers when they build operation design for mass-customization system as automotive parts production system.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers A
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v.54
no.8
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pp.375-387
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2005
This paper presents an application of parallel Genetic Algorithm-Tabu Search (GA-TS) algorithm to search an optimal solution of a service restoration in distribution systems. The main objective of service restoration of distribution systems is, when a fault or overload occurs, to restore as much load as possible by transferring the do-energized load in the out of service area via network reconfiguration to the appropriate adjacent feeders at minimum operational cost without violating operating constraints, which is a combinatorial optimization problem. This problem has many constraints with many local minima to solve the optimal switch position. This paper develops parallel GA-TS algorithm for service restoration of distribution systems. In parallel GA-TS, GA operators are executed for each processor. To prevent solutions of low fitness from appearing in the next generation, strings below the average fitness are saved in the tabu list. If best fitness of the GA is not changed for several generations, TS operators are executed for the upper $10\%$ of the population to enhance the local searching capabilities. With migration operation, best string of each node is transferred to the neighboring node after predetermined iterations are executed. For parallel computing, we developed a PC cluster system consists of 8 PCs. Each PC employs the 2 GHz Pentium IV CPU and is connected with others through ethernet switch based fast ethernet. To show the validity of the proposed method, proposed algorithm has been tested with a practical distribution system in Korea. From the simulation results, we can find that the proposed algorithm is efficient for the distribution system service restoration in terms of the solution quality, speedup, efficiency and computation time.
PURPOSES : We propose a parameter-setting-free harmony-search (PSF-HS) algorithm to determine the individual sound power levels of noise sources in the cases of industrial or road noise environment. METHODS :In terms of using methods, we use PSF-HS algorithm because the optimization parameters cannot be fixed through finding the global minimum. RESULTS:We found that the main advantage of the PSF-HS heuristic algorithm is its ability to find the best global solution of individual sound power levels through a nonlinear complex function, even though the parameters of the original harmony-search (HS) algorithm are not fixed. In an industrial and road environment, high noise exposure is harmful, and can cause nonauditory effects that endanger worker and passenger safety. This study proposes the PSF-HS algorithm for determining the PWL of an individual machine (or vehicle), which is a useful technique for industrial (or road) engineers to identify the dominant noise source in the workplace (or road field testing case). CONCLUSIONS : This study focuses on providing an efficient method to determine sound power levels (PWLs) and the dominant noise source while multiple machines (or vehicles) are operating, for comparison with the results of previous research. This paper can extend the state-of-the-art in a heuristic search algorithm to determine the individual PWLs of machines as well as loud machines (or vehicles), based on the parameter-setting-free harmony-search (PSF-HS) algorithm. This algorithm can be applied into determining the dominant noise sources of several vehicles in the cases of road cross sections and congested housing complex.
We developed fog detection algorithm (KNU_FDA) based on the optical and textural properties of fog using satellite (COMS) and ground observation data. The optical properties are dual channel difference (DCD: BT3.7 - BT11) and albedo, and the textural properties are normalized local standard deviation of IR1 and visible channels. Temperature difference between air temperature and BT11 is applied to discriminate the fog from other clouds. Fog detection is performed according to the solar zenith angle of pixel because of the different availability of satellite data: day, night and dawn/dusk. Post-processing is also performed to increase the probability of detection (POD), in particular, at the edge of main fog area. The fog probability is calculated by the weighted sum of threshold tests. The initial threshold and weighting values are optimized using sensitivity tests for the varying threshold values using receiver operating characteristic analysis. The validation results with ground visibility data for the validation cases showed that the performance of KNU_FDA show relatively consistent detection skills but it clearly depends on the fog types and time of day. The average POD and FAR (False Alarm Ratio) for the training and validation cases are ranged from 0.76 to 0.90 and from 0.41 to 0.63, respectively. In general, the performance is relatively good for the fog without high cloud and strong fog but that is significantly decreased for the weak fog. In order to improve the detection skills and stability, optimization of threshold and weighting values are needed through the various training cases.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.37
no.1
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pp.47-52
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2013
The higher energy efficiency for ship and the lower pollution for global environment are required strictly. However the performance of marine diesel engine is gradually deteriorated with time. And also the operation condition is varied with sea conditions. Hence the optimization for operating condition of marine engines is needed for energy saving and environment kindly. In this paper, it was attempted to investigate the influence of aging for marine diesel engine. The deterioration of engine performance is assessed by the calculation results of the simulation program for two-stroke marine diesel engine developed by author which was reported before. And three parameters for deterioration of engine performance were considered such as lower efficiency of turbocharger by fouling, increase of blow-by gas due to wear of cylinder liner and getting worse of combustion by poor injection. By the results, it was shown that the influence of engine performance by aging was relatively not so small - 10.4 bar low in Pmax and 3.2% decrease in Pmi.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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