• 제목/요약/키워드: load balance control

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MOVING-ACTUATOR TYPE 인공심장의 심박출 조절에 대한 자동 제어방법 (Automatic Control System on Cardiac Output Regulation for the Moving Actuator Type Total Artificial Heart)

  • 김원곤
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제28권6호
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    • pp.542-548
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    • 1995
  • The goal of this study is to develop an effective control system for cardiac output regulation based upon the preload and afterload conditions without any transducers and compliance chambers in the moving actuator type total artificial heart. Motor current waveforms during the actuator movement are used as an input to the automatic control algorithm. While the current waveform analysis is performed, the stroke length and velocity of the actuator are gradually increased up to the maximum pump output level. If the diastolic filling rate of either right or left pump begins to exceed the venous return, atrial collapse will occur. Since the diastolic suction acts as a load to the motor, this critical condition can be detected by analyzing the motor current waveforms. Every time this detection criterion is met, the control algorithm decreases the stroke velocity and length of the actuator step by step just below the critical detection level. Then, they start to increase. In this way the maximum pump output under given venous return can be achieved. Additionally the control algorithm provides some degree of afterload sensitivity. If the aortic pressure is detected to exceed 120 mmHg, the stroke length and velocity decrease in the same way as the response to the preload. Left-right pump output balance is maintained by proper adjustment of the asymmetry of the stroke angle. In the mock circulatory test, this control system worked well and there was a considerable range of stroke volume difference with adjustment of the asymmetry value. Two ovine experiments were performed. It was confirmed that the required cardiac output regulation according to the venous return could be achieved with adequate detection of diastolic function, at least in the in vivo short-term survival cases[2-3 days . We conclude that this control algorithm is a promising method to regulate cardiac output in the moving actuator type total artificial heart.

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소형 PEM 연료전지 스택의 제어 알고리즘 개발 (Development of the Control Algorithm for the Small PEM Fuel Cell Stack)

  • 김태훈;최우진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.134-141
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    • 2010
  • 소형 PEM (Proton Exchange Membrane) 연료전지 시스템은 가습이 필요치 않아 상용화의 가능성이 크지만 그 제어 방법은 뚜렷하게 정립되어 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 소형 PEM 연료전지 시스템의 제어를 위해 이중 루프 구조의 제어방식을 정립하고 DSP (Digital Signal Processor)를 이용하여 구현한다. 일반적으로 연료전지 시스템에서 제어의 핵심 요소는 크게 공기와 수소의 공급, 스택 내부의 수분 관리, 스택의 온도 관리로 나뉜다. 별도의 가습이 없이 공랭식으로 구동되는 소형 PEM 연료전지 스택의 제어에 있어서 팬은 스택의 공기 공급과 열관리 및 수분관리를 위한 핵심적인 역할을 하며, 퍼지밸브는 스택 내부의 잉여수분을 배출한다. 제안된 방식은 이중 제어루프를 이용한 팬의 제어를 통해 팬의 과도응답을 빠르게 하여 공기의 공급 속도를 개선시키며, 연료전지 스택의 전압변화를 피드백 하여 보상해줌으로써 연료전지가 부하변동에 대해 신속한 응답 특성을 갖도록 하였다. 제안된 방법의 유용함은 60W급 소형 PEM 연료전지 시스템의 실험과 이를 이용한 노트북 컴퓨터의 구동을 통해 검증된다.

기지국 수신 전력 및 파일롯 전력 제어를 고려한 DS/CDMA 시스템 모델링과 무선망 설계 (A Model and Design for DS/CDMA System with Base-received Power Control and Pilot Power Control)

  • 임광재;김백현;곽경섭;박판종
    • 전기전자학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.200-211
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    • 1998
  • DS/CDMA 시스템에서 이동국들이 불균일하게 분포되어 있을 때, 모든 기지국에서 동일한 전력으로 수신되도록 하는 시스템에서는 통화 품질의 불균일이 초래된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 각 기지국들의 요구 수신 전력을 기지국의 부하에 따라 제어하고 양방향 셀 영역의 균형을 위해 파일롯 채널의 전력을 조절해야 한다. 본 논문에서는 이동국들의 불균일 분포에 따른 기지국 요구 수신 전력 제어, 셀 영역의 균형을 위한 파일롯 채널의 전력 제어, 순방향 통화 채널을 위한 전력 할당, 소프트 핸드오프와 합성 수신을 고려하여 일반화시킨 DS/CDMA 셀룰라 시스템 모델을 제시한다. 또한, 제시된 모델의 응용의 예로 무선망 초기 설계 과정과 결과를 보였다.

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발전용 가스터빈 동적 거동 시뮬레이션 Tool 개발 및 해석 (Development of Transient Behavior Simulation Tool and Analysis of Gas Turbines)

  • 김정호;김동섭
    • 플랜트 저널
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    • 제13권4호
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    • pp.48-50
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    • 2017
  • 산업용 가스터빈의 동적 거동 해석을 위하여 시뮬레이션 Tool을 개발하였다. 시뮬레이션 Tool의 확장성을 향상시키기 위해 모든 가스 터빈 부품(압축기 및 연소기, 터빈, 덕트)을 모듈화하였다. 우리는 이 목적을 위해 객체 지향 프로그래밍을 사용했다. 질량 및 에너지 평형식은 다변수 뉴튼렙슨법을 사용하여 수치적인 해를 구했다. 가스터빈의 성능을 예측하기 위하여 압축기와 터빈의 성능선도를 사용하였다. 연소는 완전연소로 가정하였다. 가스터빈의 회전수와 터빈 배기 가스온도를 일정하게 유지하기 위해서 PID 제어를 사용하여 연료량과 압축기 입구 안내깃을 동시에 제어하였다. 가스터빈을 안정적으로 제어할 수 있었고 매우 빠른 부하 변화에도 대응이 가능함을 확인하였다.

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원전 급수펌프 구동용 터빈 제어시스템 개발 (A Development of Digital Control System for FWPT In Nuclear Power Plant)

  • 최인규;정창기;김병철;김종안;우주희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1885-1886
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    • 2006
  • The thermal energy from nuclear fission is transferred to the steam generator which is a kind of a large heat exchanger. After the feedwater is injected into the steam generator and absorbs the thermal energy, it is converted into the steam. This steam goes into the turbine. The balance between the generated energy and the consumed energy is required for the nuclear power plant to be stable. For the purpose of which, the feed water, a parameter for energy transfer, should be controlled in stability. Usually, the nuclear power plants are operated in base load in the view of power system for the stability of fission system. Therefore, though there will be almost no unbalance, there can be some instability from unbalance in case of startup/shutdown or disturbance. In this case, the controllability of feedwater pump is very important for the quick recover of stability.

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Application of Flow Network Models of SINDA/FLUIN $T^{TM}$ to a Nuclear Power Plant System Thermal Hydraulic Code

  • Chung, Ji-Bum;Park, Jong-Woon
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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    • pp.641-646
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    • 1998
  • In order to enhance the dynamic and interactive simulation capability of a system thermal hydraulic code for nuclear power plant, applicability of flow network models in SINDA/FLUIN $T^{™}$ has been tested by modeling feedwater system and coupling to DSNP which is one of a system thermal hydraulic simulation code for a pressurized heavy water reactor. The feedwater system is selected since it is one of the most important balance of plant systems with a potential to greatly affect the behavior of nuclear steam supply system. The flow network model of this feedwater system consists of condenser, condensate pumps, low and high pressure heaters, deaerator, feedwater pumps, and control valves. This complicated flow network is modeled and coupled to DSNP and it is tested for several normal and abnormal transient conditions such turbine load maneuvering, turbine trip, and loss of class IV power. The results show reasonable behavior of the coupled code and also gives a good dynamic and interactive simulation capabilities for the several mild transient conditions. It has been found that coupling system thermal hydraulic code with a flow network code is a proper way of upgrading simulation capability of DSNP to mature nuclear plant analyzer (NPA).

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Development of Efficient Operational Mode for Wind-Diesel Hybrid System

  • Asghar, Furqan;Kim, Se-Yoon;Kim, Sung Ho
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.554-561
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    • 2014
  • Hybrid wind Diesel stand-alone power systems are considered economically viable and effective to create balance between production and load demand in remote areas where the wind speed is considerable for electric generation, and also, electric energy is not easily available from the grid. In Wind diesel hybrid system, the wind energy system is the main constitute and diesel system forms the back up. This type of hybrid power system saves fuel cost, improves power capacity to meet the increasing demand and maintains the continuity of supply in the system. Problem we face in this system is that even after producing enough power through wind turbine system, considerable portion of this power needs to be dumped due to short term oversupply of power and to maintain the frequency within close tolerances. As a result remaining portion of total energy supplied comes from the diesel generator to overcome the temporal energy shortage. This scenario decreases the overall efficiency of hybrid power system. In this study, efficient Simulink modeling for wind-diesel hybrid system is proposed and some simulations study is carried out to verify the feasibility of the proposed scheme.

STATCOM에서 영상분 전류주입에 의한 셀간 전압평형화 제어의 향상 (Enhancement of Cell Voltage Balancing Control by Zero Sequence Current Injection in a Cascaded H-Bridge STATCOM)

  • 권병기;정승기;김태형
    • 전력전자학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.321-329
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    • 2015
  • The static synchronous compensator (STATCOM) of cascaded H-bridge configuration accompanying multiple separate DC sides is inherently subject to the problem of uneven DC voltages. These DC voltages in one leg can be controlled by adjusting the AC-side output voltage of each cell inverter, which is proportional to the active power. However, when the phase current is extremely small, large AC-side voltage is required to generate the active power to balance the cell voltages. In this study, an alternative zero-sequence current injection method is proposed, which facilitates effective cell balancing controllers at no load, and has no effect on the power grid because the injected zero sequence current only flows within the STATCOM delta circuit. The performance of the proposed method is verified through simulation and experiments.

3상 NPC 인버터의 한상 고장시 연속적인 운전을 위한 제어기법 (Control Method of NPC Inverter for the Continuous Operation under One Phase Fault Condition)

  • 박건태;김태진;강대욱;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.61-69
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    • 2005
  • NPC 인버터는 많은 수의 전력용 반도체 소자로 구성되어 있으므로 다른 고장의 유형보다 전력용 반도체 스위치의 고장 발생 가능성이 더욱 크다. 고장발생시에 시스템의 연속적인 운전을 위한 대책의 개발은 매우 필요하며, 이러한 고장은 제안된 방법을 이용함으로써 시스템의 고장 허용 능력을 향상할 수 있다. 제안된 방법은 하나의 전력용 반도체 고장발생시 고장난 전력용 반도체가 포함된 고장상을 직렬 연결된 커패시터의 접속점에 연결한 후 나머지 두상을 이용하여 제어함으로써 직류-링크 전압을 유지하고, 일정한 크기를 가지는 출력 부하상전류를 연속적으로 시스템에 공급할 수 있다. 제안된 방법은 몇가지 특별한 분야에서 값비싼 다른 대안책들보다 더 경제적인 대안이다.

Interleaved High Step-Up Boost Converter

  • Ma, Penghui;Liang, Wenjuan;Chen, Hao;Zhang, Yubo;Hu, Xuefeng
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권3호
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    • pp.665-675
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    • 2019
  • Renewable energy based on photovoltaic systems is beginning to play an important role to supply power to remote areas all over the world. Owing to the lower output voltage of photovoltaic arrays, high gain DC-DC converters with a high efficiency are required in practice. This paper presents a novel interleaved DC-DC boost converter with a high voltage gain, where the input terminal is interlaced in parallel and the output terminal is staggered in series (IPOSB). The IPOSB configuration can reduce input current ripples because two inductors are interlaced in parallel. The double output capacitors are charged in staggered parallel and discharged in series for the load. Therefore, IPOSB can attain a high step-up conversion and a lower output voltage ripple. In addtion, the output voltage can be automatically divided by two capacitors, without the need for extra sharing control methods. At the same time, the voltage stress of the power devices is lowered. The inrush current problem of capacitors is restrained by the inductor when compared with high gain converters with a switching-capacitor structure. The working principle and steady-state characteristics of the converter are analyzed in detail. The correctness of the theoretical analysis is verified by experimental results.