International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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v.13
no.1
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pp.306-320
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2021
To ensure safe port operations around the world, it is important to solve mooring problems. In particular, the many ports that face open seas have difficulties with long-period waves. As a countermeasure, the installation of a breakwater is proposed for mooring safety. However, this often cannot be put into practice because of financial issues. Instead, port terminals control berthing schedules with weather forecasting. However, mooring problems remain unsolved, because of inaccurate wave forecasting. To quantify the current situation, numerical simulations are presented with ship motions, fender deflections, and rope tensions. In addition, novel simulations for mooring ropes are proposed considering tension, friction, bending fatigue, and temperature. With this novel simulation, the optimal mooring method in terms of safety and economic efficiency was confirmed. In terms of safety, the optimal mooring method is verified to minimize dangerous mooring situations. Moreover, the optimal mooring method shows economic benefits and efficiency. It can help to reinforce the safety of port terminals and improve the efficiency of port operations.
The management of blood inventory is very important within the medical care system. The efficient management of blood supplies and demands for transfusions is of great economic and social importance to both hospitals and patients. For any blood type, there is a complex interaction among the optimal inventory level, daily demand level, daily supply level, transfusion to crossmatch ratio, crossmatch release period, issuing policy and the age of arriving units that determine the shortage and outdate rate. In this paper, we develop an efficient decision rule for blood inventory management in a hospital blood bank which can support efficient hospital blood inventory management using simulation. The primary use of the efficient decision rule will be to establish minimum cost function which consists of inventory levels, period in inventory, outdate and shortage rate for whole blood and various component inventories for a hospital blood bank or a transfusion service. If the administrator compute the mean daily demand for each blood type, the mean daily supply for each blood type, the length of the crossmatch release period and the average transfusion to crossmatch ratio, then it is possible to apply the efficient decision rule to compute the optimal inventory level, inventory period, outdate and shortage rate. This rule can also be used as a decision support system that allows the blood bank administrator to do sensitivity analysis related to controllable blood inventory parameters.
The purpose of this project is the presentation of new method for selection of a scalar control of linear time-periodic system. The approach has been proposed by Radziszewski and Zaleski [4] and utilizes the quadratic form of Lyapunov function. The system under consideration is assigned either in closed-loop state or in modal variables as in Calico, Wiesel [1]. The case of scalar control is considered, the gain matrix being assumed to be at worst periodic with the system period T, each element being represented by a Fourier series. As the optimal gain matrix we consider the matrix ensuring the minimum value of the larger real part of the two Poincare exponents of the system. The method, based on two-step optimization procedure, allows to find the approximate optimal gain matrix. At present state of art determination of the gain matrix for this case has been done by systematic numerical search procedure, at each step of which the Floquet solution must be found.
When actual IPMSM is driving, it is difficult to figure out the correct current during the current control period due to the operation speed limit of digital signal processing. Therefore, in order to control IPMSM for electric vehicle efficiently, we should design 2D Look-up Table to find out optimal current reference corresponding to speed and torque of IPMSM. This paper explains the design method of 2D Look-up Table for optimal current control of constant torque area and constant output area of IPMSM for electric vehicle. Finally, experimental results are presented to verify the reliability of 2D Look-up Table.
The aim of this study was to determine the appropriate stockpiling methods for revegetation by comparing the germination status of seed banks before and after preservation for 2 years. Soil temperature in stockpiled topsoil was higher in open treatment and at 1.5 m, whereas soil water content was maintained at lower levels (14.06-19.08%), than those in the control group. The seed banks in stockpiled topsoil had 48 species and 1,559 individuals, among which perennials showed the highest number in terms of life forms, whereas Compositae and Gramineae were dominant in terms of families. Based on seed bank type, persistent seed banks had the highest number of species, while transient seed banks had the highest number of individuals. By stockpiling period, the number of species in the seed bank started to increase after 24 months, while the number of individuals began increasing after 12 months and exceeded that of the control group after 24 months. Regarding the treatment of stockpiling methods, the number of species and individuals in open treatment were closer to those of the control group. When analyzed by height, the number of species and individuals were higher at 0 m, but still lower than those of the control group. A multivariate analysis of variance (MANOVA ) showed that the optimal combination was obtained in open treatment and the number of individuals increased with the lengthening of the stockpiling period.
This paper addresses the problem of period and priority assignment in networked control systems (NCSs) using a fixed priority scheduler. The problem of assigning periods and priorities to tasks and messages is formulated as an optimization problem to allow for a systematic approach. The temporal characteristics of an NCS should be considered by defining an appropriate performance index (PI) which represents the temporal behavior of the NCS. In this study, the sum of the end-to-end response times required to process all I/Os with precedence relationships is defined as a PI. Constraints are derived from the task and message deadline requirements to guarantee schedulability. Genetic algorithms are used to solve this constrained optimization problem because the optimization formulation is discrete and nonlinear. By considering the effects of communication, an optimum set of periods and priorities can be holistically derived.
A dynamic model of the Korean total artificial heart(TAH) which contains a brushless DC motor, all of mechanical components, the pump system with integrated variable volume space(WS) and the circulatory system model including the bronchial circulation were established Two different sets of seven differential equations were separately derived for the left and right systolic period of the Korean TAH operation. Throughout the computer simulation, a full-state fEedback optimal controller that minimizes the power consumption of the Korean TAH and drives the end stage velocity of the energy converter to zero was developed based upon the optimal control theory. Robustness of the controller were also analyzed with the dynamic model of the Korean TAH.
This paper is concerned with a deadbeat current control implementation of shunt-type three-phase active power filter (APF). Although the one-dimensional deadbeat control method can attain time-optimal response of APF compensating current, one sampling period is actually required fur its settling time. This delay is a serious drawback for this control technique. To cancel such a delay and one more delay caused by DSP execution time, the desired APF compensating current has to be predicted two sampling periods ahead. Therefore an adaptive predictor is adopted for the purpose of both predicting the control error of two sampling periods ahead and bringing the robustness to the deadbeat current control system. By adding the adaptive predictor output as an adjustment term to the reference value of half a source voltage period before, settling time is made short in a transient state. On the other hand, in a steady state, THD (total harmonic distortion) of the utility grid side AC source current can be reduced as much as possible, compared to the case that ideal identification of controlled system could be made.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.15
no.1
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pp.85-95
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1991
All physical systems are nonlinear to some degree. The examples are relay, backlash, deadzone, saturation element and so on. In the linear control system design, it is useful method to restrict the nonlinearity to the linearity of system over the operation range. It is worth noting that nonlinearities may be intentionally introduced in to a system. A simple of an intentional non-linearity is the Bang-Bang controller which uses the On-Off relay. In this paper, an angular position servosystem made of a DC servomotor controlled by a microcomputer is discribed. Authors use two methods in the design of controller. The one is linear controller designed by the optimal feedback control theory only and the other is nonlinear controller designed by On-Off relay with optimal feedback control theory. To do the real time control, the controller is designed by using 16bit personal computer and A/D.D/A converter(12bit) is used in order to convert the signal. According to this way, the results from real time control are as follows. 2) Under the On-Off controller with hysterisis the influence of disturbance is considerably smaller than the linerar controller. 3) An increase in the sampling period has a destabilizing effect. 4)In the controller performance, the response time of the On-Off controller is longer than that of the linear controller. To close, we note that the On-Off controller with hysterisis is more attractive than the linear controller in the presence of the input limit.
Park, Young-Moon;Lee, Jeong-Ho;Yoon, Man-Chul;Kwon, Tae-Won
Proceedings of the KIEE Conference
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1992.07a
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pp.214-217
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1992
This paper introduces a new methodology to apply the interpolation technique wi th optimum pattern to voltage-reactive power control of power system. The conventional tool for the optimal operation of power system is Optimal Power Flow(OPF) by standard optimization techniques. The achievement of solution through OPF programs has a defect of computation time, so that it is impossible to apply the OPF programs to the real-time control area. The proposed method presents a solution in a short period of time and an output with a good accuracy. The optimum pattern is a set of input-output pairs, where an input is a load level and a type of outage and an output is the result of OPF program corresponding to the input. The output in the OPF represents control variables of voltage-reactive power control. The interpolation technique is used to obtain the solution for an arbitrary input. As a result, the new technique helps operators in the process of the real-time voltage-reactive power control in both normal and emergency operating states.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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