• 드라이브 ㆍ 컨트롤
• /
• 제15권1호
• /
• pp.28-37
• /
• 2018

When the wind speed rises above the rated wind speed, the produced power of the wind turbines exceeds the rated power. Even more, the excessive power results in the undesirable mechanical load and fatigue. A solution to this problem is pitch control of the wind turbines. This paper presents a systematic design method of a collective pitch controller for the wind turbines using a discrete fuzzy Proportional-Integral (PI) controller. Unlike conventional PI controllers, the fuzzy PI controller has variable gains according to its input variables. Generally, tuning the parameters of fuzzy PI controller is complex due to the presence of too many parameters strongly coupled. In this paper, a systematic method for the fuzzy PI controller is presented. First, we show the fact that the fuzzy PI controller is a superset of the PI controller in the discrete-time domain and the initial parameters of the fuzzy PI controller is selected by using this relationship. Second, for simplicity of the design, we use only four rules to construct nonlinear fuzzy control surface. The tuning parameters of the proposed fuzzy PI controller are also obtained by the aforementioned relationship between the PI controller and the fuzzy PI controller. As a result, unlike the PI controller, the proposed fuzzy PI controller has variable gains which allow the pitch control system to operate in broader operating regions. The effectiveness of the proposed controller is verified with computer simulations using FAST, a NREL's primary computer-aided engineering tool for horizontal axis wind turbines.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
• /
• 제2권4호
• /
• pp.392-399
• /
• 2009

The paper concerns the description of the step by step development process of the new fixed blade runner called "Mixer" suitable for the uprating of the Francis turbines units installed at the older low head hydropower plants. In the paper the details of hydraulic and mechanical design are presented. Since the rotational speed of the new runner is significantly higher then the rotational speed of the original Francis one, the direct coupling of the turbine to the generator can be applied. The maximum efficiency at prescribed operational point was reached by the geometry optimization of two most important components. In the first step the optimization of the draft tube geometry was carried out. The condition for the draft tube geometry optimization was to design the new geometry of the draft tube within the original bad draft tube shape without any extensive civil works. The runner blade geometry optimization was carried out on the runner coupled with the draft tube domain. The blade geometry of the runner was optimized using automatic direct search optimization procedure. The method used for the objective function minimum search is a kind of the Nelder-Mead simplex method. The objective function concerns efficiency, required net head and cavitation features. After successful hydraulic design the modal and stress analysis was carried out on the prototype scale runner. The static pressure distribution from flow simulation was used as a load condition. The modal analysis in air and in water was carried out and the results were compared. The final runner was manufactured in model scale and it is going to be tested in hydraulic laboratory. Since the turbine with the fixed blade runner does not allow double regulation like in case of full Kaplan turbine, it can be profitably used mainly at power plants with smaller changes of operational conditions or in case with more units installed. The advantages are simple manufacturing, installation and therefore lower expenses and short delivery time for turbine uprating.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제36권1호
• /
• pp.23-32
• /
• 2011

In this work, the finite element method was used to investigate the shifts of resonance frequencies and quality factor of whispering-gallery-mode (WGM) for an opto-fluidic ring resonator (OFRR) biosensor. To describe the near-field radiation transfer, the time-domain Maxwell's equations were employed and solved by using the in-plane TE wave application mode of the COMSOL Multiphysics with RF module. The OFRR biosensor model under current study includes a glass capillary with a diameter of 100 mm and wall thickness of 3.0 mm. The resonance energy spectrum curves in the wavelength range from 1545 nm to 1560 nm were examined under different biosensing conditions. We mainly studied the sensitivity of resonance shifts affected by changes in the effective thickness of the sensor resonator ring with a 3.0 mm thick wall, as well as changes in the refractive index (RI) of the medium inside ring resonators with both 2.5 mm and 3.0 mm thick walls. In the bulk RI detection, a sensitivity of 23.1 nm/refractive index units (RIU) is achieved for a 2.5 mm thick ring. In small molecule detection, a sensitivity of 26.4 pm/nm is achieved with a maximum Q-factor of $6.3{\times}10^3$. These results compare favorably with those obtained by other researchers.

• 경영정보학연구
• /
• 제13권1호
• /
• pp.61-74
• /
• 2011

소프트웨어 산업은 아직도 뿌리깊은 문제에 시달리고 있다. 어떻게 보면, 제조업과 같은 보다 성숙한 산업의 모범사례로부터 뭔가를 배워야 할 지 모른다. 제조업에서의 '린' 원칙을 소프트웨어 개발에 적용하는 것도 한 방안일 수 있다. 소프트웨어공학 문헌에서 이런 '린' 원칙은 시도해 볼만 한 것으로 언급되었다. 그러나 이들 원칙을 실제 어떻게 적용할 수 있을 가에 대한 구체적 방안을 제시한 연구는 별로 없었다 본 연구는 '린' 원칙을 소프트웨어 개발에 적용하는 방안을 제시하고자 한다. 이 방안의 핵심은 낭비제거라는 린의 관점을 구체화하기 위하여 프로젝트에서의 리드 타임과 결함을 누적 흐름도(Cumulative Flow Diagram)을 통해 관리하는 방법이다. 또한 이 방안을 실제 프로젝트 사례에 적용함으로써 타당성을 검증하고 적용 방법에 대한 이해를 돕고자 하였다.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.55-65
• /
• 2008

기업의 전략적 의사결정자는 불확실성과 복잡성에 직면해왔다. 그리고 그들은 이러한 환경 하에서 의사결정을 내려야 함에도 불구하고 그들의 의사결정에 필요한 충분한 시간, 인력, 예산, 그리고 지식이 충분히 주어지지 않는다. 그래서 그들은 그 분야에 대한 암묵적 지식을 지닌 전문가들의 지원을 받는 수 밖에 없다. 그러나 의사결정자들이 어떤 문제에 직면할 때 마다 의사결정에 필요한 새로운 지식을 창조하고 변형하고 결합하고 응용하는 다른 절차나 방법을 발견하는 것은 매우 어렵다. 본 논문은 노나카에 의해 제안된 지식변환과정을 이용함으로써 전략적 의사결정을 지원할 새로운 방법을 제안한다. 본 연구는 컨설팅 산업분야에서 전략적 의사결정의 응용사례를 예시한다. 이 논문은 제안된 방법에 기초한 의사결정지원기법으로서 인지지도를 사용한다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권6호
• /
• pp.483-489
• /
• 2017

본 연구에서는 초음파 기법을 이용하여 메가헤르츠 대역에서 작동하는 마이크로 캔틸레버의 공진 주파수를 측정하였다. 고출력 초음파 펄스 발생기와 탐촉자를 이용하여 실리콘 재질의 마이크로 캔틸레버를 가진하였으며, 532 nm 연속파장(continuous wave) 레이저를 광원으로 하는 마이켈슨 간섭계를 사용하여 자유진동하는 마이크로 캔틸레버의 시간영역 파형을 획득하였다. 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform)을 통한 주파수 응답 특성으로부터 마이크로 캔틸레버의 고유진동수를 평가할 수 있었으며, 유한요소법을 이용한 수치해석을 통하여 그 타당성을 검증하였다. 본 연구는 기존 원자현미경 기반의 측정기술과 대비하여 민감도를 향상시킬 수 있는 특성평가 기법을 제시한다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.54-59
• /
• 2005

구동기의 백래쉬와 동강성을 고려한 미사일 조종날개의 비선형 공탄성 해석이 수행되었다. 아음속 비정상 공기력 계산을 위해 DHM을 사용하였고 최소상태접근법을 사용하여 근사하였다. 비선형 플러터 해석을 위해 백래쉬는 유격으로 모델하고 기술 함수법을 사용하여 선형화하였다. 또한, 동강성은 주파수의 함수로 모터의 운동방정식으로부터 계산하였다. 선형 및 비선형 플러터 해석 결과들은 공력탄성학적 특성들이 백래쉬와 동강성에 중요한 영향을 받는다는 것을 보여준다. 비선형 플러터 해석에서 다양한 제한 주기 운동이 선형플러터 속도 이하에서 관측되었다. 또한 플러터 특성과 응답을 시간영역에서도 조사하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제3권1호
• /
• pp.27-36
• /
• 2011

In the proposed paper numerical calculations are carried out using two versions of a three-dimensional, timedomain panel method developed by the group of Prof. P. Sclavounos at MIT, i.e. the linear code SWAN2, enabling optionally the use of the instantaneous non-linear Froude-Krylov and hydrostatic forces and the fully non-linear SWAN4. The analytical results are compared with experimental results for three hull forms with increasing geometrical complexity, the Series 60, a reefer vessel with stern bulb and a modern fast ROPAX hull form with hollow bottom in the stern region. The details of the geometrical modeling of the hull forms are discussed. In addition, since SWAN4 does not support transom sterns, only the two versions of SWAN2 were evaluated over experimental results for the parent hull form of the NTUA double-chine, wide-transom, high-speed monohull series. The effect of speed on the numerical predictions was investigated. It is concluded that both versions of SWAN2 the linear and the one with the non-linear Froude-Krylov and hydrostatic forces provide a more robust tool for prediction of the dynamic response of the vessels than the non-linear SWAN4 code. In general, their results are close to what was expected on the basis of experience. Furthermore, the use of the option of non-linear Froude-Krylov and hydrostatic forces is beneficial for the accuracy of the predictions. The content of the paper is based on the Diploma thesis of the second author, supervised by the first one and further refined by the third one.

• 디지털융복합연구
• /
• 제18권8호
• /
• pp.231-242
• /
• 2020

연구의 목적은 가정에서 안정 시 인체의 생리적 활력 정보를 센서와 ICT 정보 기술을 통해 연속적으로 수집하는 시스템과 수집된 정보를 이용하여 당뇨병증 유무를 예측하는 인공신경망 기계학습 방법과 필수적인 기본 변수 값을 제시하였다. 연구 방법은 정상인(DM-) 20명과 당뇨병(DM+) 15명을 대상으로 BCG와 ECG 센서의 심박수 측정값의 상관 관계를 분석하였으며 상관 계수는 R²=0.959이다. Artificial Neural Network(ANN) 기계학습 프로그램을 이용하여 당뇨병증 예측 가능성을 확인하였고 입력 변수는 심박변이도의 시계열정보와 심박수, 심박변이도, 호흡율, 박동량 정보, 최저혈압, 최고혈압, 년령, 성별이며 ANN 기계학습 예측 정확도는 99.53%이다. 그리고 향후 ANN 기계학습 방법을 활용하여 BMI 정보를 이용한 당뇨예측 모델, 심장 기능 장애 예측 모델, 수면장애 분석 모델 등의 계속적인 연구가 필요하다.

• 전자공학회논문지T
• /
• 제35T권1호
• /
• pp.67-74
• /
• 1998

자동차 배기가스의 증가요인인 실화발생을 감지하고 실화가 발생하는 기통까지 판별하기 위하여 종래에는 크랭크각속도를 측정하는 방법을 이용하였으나 이 방법은 고속의 회전시 감지가 어려운 문제를 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문은 이산 월쉬-푸리에(Walsh Discrete Fourier Transform; WDFT)를 이용하여 고속의 엔진회전수에서도 실화발생여부를 판단 가능하게 하였고, 월쉬함수의 Moving window방식을 이용하여 다기통 실화발생에 대한 기통판별까지 가능하게 하였다. 이상의 내용을 시스템으로 구현하여 무부하 Idle상태와 운전상태(Drive)에서 시험한 결과도 실화발생여부를 감지하는데 기존의 방법보다 더 효과적임을 알 수 있었다.