• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.11a
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• pp.96-100
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• 2016

슬롯판을 이용한 경사충격파와 경계층 간섭유동 제어에서, 슬롯의 각도를 바꾸어 가며 제어 성능을 비교하는 수치적 연구가 수행되었다. 기준이 되는 수직 슬롯, 각도를 달리한 6개의 case를 선정하여 하여 충격파 뒤에서 전압손실 및 경계층 안정성을 기준으로 제어 성능을 평가하였다. 수치해석 결과 모든 형상에 대해 제어하지 않은 상태보다 좋은 성능을 얻었다. 공력성능이 뛰어난 그룹과 그렇지 않은 그룹을 구분하여 슬롯과 공동 유동 구조를 분석하면서 경계층 불안정성을 야기하고 전압손실 감소에 영향을 미치는 것은 경계층과 충격파가 상호작용하는 영역에서 Vortex를 얼마나 제어할 수 있는지 여부임을 알 수 있었고, 이러한 Vortex를 얼마나 제어할 수 있는지에 따라 공력 성능이 결정됨을 파악할 수 있었다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.604-609
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• 2016

슬롯판을 이용한 경사충격파와 경계층 간섭유동 제어에서, 슬롯판 아래에 있는 공동부의 형상을 바꾸어 가며 제어 성능을 비교하는 수치적 연구가 수행되었다. 공동형상 직사각형 5개, 사다리꼴 3개를 선정하여 shock 뒤에서 경계층 안정성, 전압손실을 기준으로 제어 성능을 평가하였다. 수치해석 결과 모든 형상에 대해 제어하지 않은 상태보다 좋은 성능을 얻었다. 그 중 경계층 안정성 측면에서는 형상 L과 R, 전압손실 감소 측면에서는 형상 M과 A가 효과적임을 확인하였고, 종합적으로 슬롯의 끝 면과 공동의 길이방향 끝 면이 일치하는 형상에서 상대적으로 좋은 결과를 얻음을 확인했다. 또한 슬롯과 공동 내부유동을 분석하면서 경계층 안정성과 전압손실 감소에 영향을 미치는 것은 separation 영역을 얼마 원활히 흡입하는지의 여부임을 알 수 있었고, 상류 슬롯에서 발생하는 shock에 대한 추후 해결 연구도 필요함을 알 수 있었다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.37 no.3
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• pp.19-32
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• 2000

This paper suggests the variable structure controller with a new variable boundary layer for the accurate tracking control of the variable structure systems. Up to now, variable structure controller (VSC) applying the variable boundary layer did not remove chattering from an arbitrary initial state of the system trajectory because VSC has the limited initial state according to the fixed sliding surface. But, by using the linear time-varying sliding surfaces, the scheme has the robustness against chattering from all states. The suggested method can be applied to the second-order nonlinear systems with parameter uncertainty and extraneous disturbances, and has better tracking performance than the conventional method. To demonstrate the advantages of the proposed algorithm, it is applied to a two-link manipulator.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.50 no.11
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• pp.747-754
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• 2022

An experimental study was carried out to control a shock-induced boundary layer separation by utilizing the supersonic sweeping jet from the fluidic oscillator. High-speed schlieren, surface flow visualization, wall pressure measurement and precise Pitot tube measurement were applied to observe the influences of the location and the supply pressure of the fluidic oscillator on the characteristics of the oblique-shock-induced boundary layer separation. The characteristics of the separation control by the present supersonic fluidic oscillator was quantitatively analyzed by comparing with a conventional control method utilizing an air-jet vortex generator.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.6 no.2
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• pp.3-12
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• 1996

Sliding mode controller(SMC) is a simple but powerful nonlinear controller, because it guarantees the stability and the robustness. However, it leads to the high frequency chattering of the control input. Although the phenomenon can be avoided by introducing a thin boundary layer to the sliding surface, the method results in a steady state: error proportional to the boundary layer thickness. In this paper, we proposed a new sliding mode controller with self-tuning the thickness of a boundary layer. It uses a fuzzy rule base for tuning the thickness of a boundary layer. That is, the thickness is increased to some degree to reject a discontinuous control input at the initial state and then it is decreased as the states approaches to the steady states for improving the tracking performance. In order to assure the control performance, we perf'ormed the computer simulation using an inverted pendulum system as a controlled plant.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.41 no.2
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• pp.45-52
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• 2004

The sliding mode controller with a boundary layer implemented by simplified indirect inference method (SIIM) fuzzy logic was proposed. The components of the sliding line function are used for the inputs of the SIIM fuzzy logic. The proposed control system is simple because there is no need to derive the sigmoid function and there are only four rules. The overall stability of the proposed system and the boundness of the tracking error are proved easily using the Lyapunov theory. We apply the proposed controller to control a nonlinear time-varying system. The computer simulation showed the validity of the proposed control system.

• Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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• 1999.12a
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• pp.747-757
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• 1999

본 논문에서는 가변구조제어기의 슬라이딩모드이득과 경계층두께(boundary layer thickness)를 신경망을 이용하여 계산하는 신경망 가변구조제어기를 제시한다. 제시된 방법은 신경망의 역전파오차 학습기능을 이용하여 슬라이딩모드이득과 경계층 범위를 계산할 수 있도록 신경망 제어기를 학습시킴으로써, 슬라이딩모드 제어법칙을 단순화 하고, 시스템 불확실성에 대하여 강인하며, 추적오차를 더욱 개선시킬 수 있다. 설계의 예와 시뮬레이션 결과를 통하여 제시된 방법에 대한 유용성을 보인다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.24 no.1
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• pp.92-100
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• 2018

Vortical systems are considered a main feature to sustain turbulence in a boundary layer through interaction. Such turbulent structures result in frictional drag and erosion or vibration in engineering applications. Research for controlling turbulent flow has been actively carried out, but in order to show the effect of vortices in a turbulent boundary layer, it is necessary to clarify the mechanism by which turbulent energy is transferred. For this purpose, it is convenient to demonstrate and capture phenomena in a laminar boundary layer. Therefore, in this study, the interactions of disturbed flow around a hemisphere on a flat plate in laminar flow were analyzed. In other words, a street of hairpin vortices was generated following a wake region formed after flow separation occurred over a hemisphere. Necklace vortices surrounding the hemisphere also appeared due to a strong adverse pressure gradient that brought high momentum fluid into the wake region thereby leading to an increase in the frequency of hairpin vortices. To mitigate the effect of these necklace vortices, local suction control was applied through a hole in front of the hemisphere. Flow visualization was recorded to qualitatively determine flow modifications, and hot-film measurements quantitatively supported conclusions on how much the power of the hairpin vortices was reduced by local wall suction.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.82-82
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• 2015

해안 대수층은 해수와 담수가 공존하는 지역으로 상대적으로 밀도가 큰 해수가 대수층의 담수 아래에 쐐기형태로 존재하게 된다. 이러한 쐐기형태의 해수와 담수의 경계면은 압력경도의 평형에 의해 경계면이 유지되며, 해수면 또는 지하수위가 변동할 경우 해수-담수 경계면의 균형이 무너짐과 더불어 압력경도의 평행이 이루어질 때 까지 해수-담수 경계면의 이동이 계속 진행된다. 수위 변화의 주요 원인으로는 지구온난화 및 기후변화로 인한 지속적인 해수면 상승과 도서지역의 인구증가 및 산업화로 인한 무분별한 지하수의 사용 등에 의한 지하수위 저하 등을 꼽을 수 있다. 이와 같은 원인으로 해안 및 도서지역에서는 해안 대수층의 해수침투거리가 증가하여 지하수 이용에 큰 어려움을 겪고 있다. 이에 해안 대수층의 해수침투 범위 및 거리를 추정하기 위한 많은 연구들이 다양한 분야에서 지속해서 이루어지고 있지만, 서로 밀도가 다른 해수와 담수가 공존하는 해안 대수층 내의 수리특성을 명확히 파악하기에는 아직까지 미흡한 점들이 많다. 과거에는 Darcy의 법칙 및 Ghyben-Herzberg 식에 근거한 이론적인 연구들이 주로 이루어졌고, 근래에 현장관측이나 수리모형실험이 국내 외적으로 수행되고 있으나, 모든 영역의 지하수의 특성을 조사하는 것이 사실상 불가능하다. 이에 최근에는 컴퓨터 성능의 비약적인 발전과 더불어 다양한 수치해석방법에 의한 수치모델들이 개발되어 시뮬레이션에 적용되고 있다. 하지만 거의 대부분의 수치모델은 해안 대수층 수리특성을 투수계수에 의존하고 있을 뿐, 대수층 내부의 해수-담수에 의한 밀도류의 유동특성을 전혀 고려하지 못한 채 정수압에 근거한 해수-담수 경계면에 대해 모의하고 있는 정도이다. 따라서 본 연구에서는 해안 대수층 내부의 유동현상을 투수계수에 의존하는 방법에서 탈피하여 대수층 매체의 입경, 공극, 형상 등을 고려할 수 있을 뿐만 아니라, 염분 및 온도차에 의한 밀도류를 해석할 수 있는 강비선형 수치모델을 개발하여 해수침투 현상을 직접 모의한다. 나아가 대부분의 이전 연구들에서 간과하고 있는 해안지역의 대표적 물리력인 파랑과 조석의 영향이 해안 대수층의 해수침투에 미치는 영향, 해안 대수층의 지하수위 및 해수면의 수위차에 의한 해수침투 특성 그리고 이를 제어 할 수 있는 새로운 대응기술을 제안하는 것을 목적으로 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.11
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• pp.1080-1088
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• 2009

An actuator using piezoceramic material was designed in order to perform a flow control for flat plate flow. Boundary layer measurements were carried out to explore the flow disturbances by the designed actuator that was activated at low excitation frequency(15Hz). The mean velocity and fluctuation in the boundary layers were measured at $x/{\delta}^*=31.9$ downstream from the actuator tip by a one-dimensional hot-wire probe(55P14). Results reveal that low- and high-velocity regions were observed in the vicinity of the actuator center and in the outer area of the actuator respectively, and the formation of counter-rotating streamwise vortices was predicted. The fluctuations were persistently found in the outer part of the actuator and an inflection point in the spanwise gradient of the streamwise velocity was observed. Boundary layer instability was amplified at both the actuator excitation frequency and the T-S wave frequency when the actuator was excited at low frequency.