• Title/Summary/Keyword: 상태 천이 방정식

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Comparative Study on Classical Control and Modern Control via Analysis of Circuit-based Time Response (회로망 기반의 시간응답 해석에 따른 고전제어와 현대제어의 비교 연구)

  • Min, Yong-Ki
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.12 no.4
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    • pp.575-584
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    • 2017
  • It is suggested the circuit network to analyze the time response of control system. And it is analyzed the interrelation for classical control and modern control by the transfer function and the state equation. Without complicated integration of state transition equation, it is suggested to possible time response by combining the state transition matrix and the transfer function. A source program is coded to display the time response according to the unit-step and the sinusoidal input. Transient response is analyzed in the unit-step input and phase difference between current and voltage is analyzed in sinusoidal input. As writing the suggested contents in transient response or state-space analysis, it is improved the understanding for control engineering and ability for system design.

Analysis of mean Transition Time and Its Uncertainty Between the Stable Modes of Water Balance Model (물수지 방정식의 안정상태간의 평균 천이시간 및 불확실성에 관한 연구)

  • 이재수
    • Water for future
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    • v.27 no.2
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    • pp.129-137
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    • 1994
  • The surface hydrology of large land areas is susceptible to several preferred stable states with transitions between stable states induced y stochastic fluctuation. This comes about due to the close coupling of land surface and atmospheric interaction. An interesting and important issue is the duration of residence in each mode. Mean transtion times between the stable modes are analyzed for different model parameters or climatic types. In an example situation of this differential equation exhibits a bimodal probability distribution of soil moisture states. Uncertainty analysis regarding the model parameters is performed using a Monte-Carlo simulation method. The method developed in this research may reveal some important characteristics of soil moisture or precipitation over a large area, in particular, those relating to abrupt changes in soil moisture or precipitation having extremely variable duration.

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An Unsteady Numerical Method of Autorotation and the Effect of 2D Aerodynamic Coefficients (자동회전의 비정상 수치해법과 2차원 공력계수의 영향)

  • Kim, Hak-Yoon;Sheen, Dong-Jin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.2
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    • pp.121-130
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    • 2009
  • An unsteady numerical simulation method for an autorotating rotor in forward flight was developed. The flapping and rotational equations of motion of autorotation are continuously integrated for given time steps, meanwhile the induced velocity field at disc plane is obtained by the dynamic inflow theory embodying the unteadiness. The transitions from arbitrary initial states to equilibrium states were simulated. Steady autorotations as numerical solutions of equations were predicted by using two sources of blade airfoil data. The simulations using airfoil data which were obtained by a two dimensional Navier-Stokes solver in terms of angles of attack and Reynolds numbers have shown good agreements with wind tunnel experimental results.

변형효과와 비포물선효과를 고려한 반도체 양자세선의 전하분포와 부띠천이

  • Kim, Dong-Hun;Yu, Ju-Tae;Yu, Ju-Hyeong;Yu, Geon-Ho;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.383-383
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    • 2012
  • 전자소자 및 광전소자의 최적화 조건을 확립하기 위해 반도체 나노양자구조의 물리적 현상에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 반도체 양자세선은 일차원 구조의 기초 물리 특성 관찰과 소자로서의 응용 가치가 높다. 양자세선을 사용한 단전자 트랜지스터, 공명터널 다이오드, 발광다이오드, 광탐지기 및 레이저 소자 제작과 관련한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 나노양자구조들 중에서 양자우물과 양자점에 대한 실험적 및 이론적 연구가 많이 진행되었으나, 복잡한 공정 과정과 물리적 이론의 복잡함으로 양자세선에 대한 연구는 상대적으로 미흡하다. 양자세선을 이용한 전자소자와 광전소자의 효율을 증진하기 위해서는 양자세선의 전자적 성질에 대한 연구가 중요하다. 본 연구에서는 InAs/InP 양자세선에 대한 기저상태와 여기상태의 전하분포, 부띠천이 및 전자적 성질을 고찰하였다. 가변 메시 유한 차분법을 이용하여 양자세선의 이산적 모델을 확립하여 변형효과가 양자세선 구조에서 부띠에 영향을 주는지 조사하였다. 변형효과와 비포물선효과를 고려한 슈뢰딩거 방정식을 사용하여 변형 포텐셜을 계산하였으며 양자세선의 포텐셜 변화를 관찰하였다. 양자세선의 포텐셜 변화에 따라 전하구속분포, 에너지 준위 및 파동 함수를 계산하였다. 기저상태의 부띠 간에 발생하는 천이와 여기상태의 부띠 간에 발생하는 부띠 간의 엑시톤 천이 에너지 값을 계산하였다. 계산한 부띠 에너지 천이 값이 광루미네센스로 측정한 엑시톤 천이와 잘 일치하였다. 이 결과는 양자세센의 이차원적인 전자적 구조를 이해하고 양자세선을 사용하여 제작된 전자소자 및 광전소자의 전자적 성질을 연구하는데 도움을 주며, 저전력 나노양자소자를 제작하는 기초지식을 제공하는 중요한 역할을 할 것이다.

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Comparison Impulse Response Method with Method of Characteristics for Transient Analysis in a Pipeline System with hydraulic devices (수리구조물이 부착된 관망에서의 천이류 해석에 대한 임펄스응답법과 특성선방법의 비교 연구)

  • Song, Yong-Seok;Jang, Il;Kim, Sang-Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1179-1183
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    • 2007
  • 관망 내에서 흐름의 연속 방정식과 운동량 방정식을 상 미분으로 전개하여 해석한 특성선 방법은 주로 가압 관망체계(Pressurized Pipeline System)에서의 부정류 해석(Unsteady Analysis)에 사용 된다. 그러나 이특성선 방법은 천이류 해석을 위한 관망 재구성 과정에서 Courant수 조건의 만족을 위한 관의 재배열에 천문학적인 계산용량과 시간이 필요하다는 단점이 있다. 이는 현장 적용 시 압력파 전파속도의 불확실성과 연계되어 상당한 장해요소가 되고 있다. 이에 대안적인 방법으로서 임펄스응답법이 개발되었다. 이는 경계지점에서 복소수 유량에 대한 복소수 수두의 비율로써 정의된 관망에서의 수리임피던스를 역퓨리에 변환에 적용하여, 주파수 영역의 수치를 시간 영역으로 변환하여 응답함수를 산출한 후, 산출된 응답함수와 구해진 경계지점에서의 유량과의 적분을 통하여 임의의 지점에서의 수두 및 유량을 계산하는 방법이다. 임펄스 응답법은 관 부속물관의 특성을 기술하는 수학적 표현의 난해함으로 인해 지금까지는 단일관에 대한 연구에만 국한되어 왔다. 본 연구에서는 임펄스응답법을 수리구조물이 부착된 관망에 적용하여 다양한 조건에서 천이류 분석을 시행하였다. 즉, 에어챔버 및 서지탱크와 같은 수리구조물을 각각에 대한 수리임피던스를 구하고, 가지관 및 통합 관성항으로 취급하여 수리구조물을 처리하였다. 그리고 이러한 결과를 특성선방법과 비교하여 그 적절성을 검증하였는데, 특성선 방법에 의한 모의 결과와 비교하였을 때, 일치하는 결과를 나타내었다. 임펄스응답법에 의한 모의 결과에서 감쇄효과를 과대평가하는 경향이 관찰되었다. 이는 임펄스 응답법의 가정에 기인한 것으로써 난류 상태의 흐름에서 상당한 불일치를 가져올 수 있으나, 수리 구조물에 의한 수격압이 감쇄되는 과정에서 대부분 흐름이 층류 상태로 전환된다고 가정 할 때는 상당한 적용성이 있다. 본 연구는 수리구조물이 부착된 관망의 해석함에 있어서 임펄스응답법의 적용이 가능함을 보였고, 이는 보다 복잡한 관망에서의 천이류 해석이 가능함을 시사한다.

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A Study on Steady-State Performance Analysis and Dynamic Simulation for Medium Scale Civil Aircraft Turbofan Engine (I) (중형항공기용 터보팬엔진의 정상상태 성능해석 및 동적모사에 관한 연구 (I))

  • 공창덕;고광웅;기자영
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.2 no.2
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    • pp.47-55
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    • 1998
  • Steady-state and transient performance for the medium scale civil aircraft turbofan engine was analyzed. Steady-state performance was analyzed on maximum take-off condition, maximum climb condition, and cruise condition. At 90%RPM of the low pressure compressor, the partload performance was economized. The transient performance was analyzed with cases of the step increase, the ramp increase, the ramp decrease, and the step increase and ramp decrease for the input fuel flow. For the transient performance analysis, work matching between compressor and turbine was needed. Modified Euler method was used the integration of residual torque in work matching equation. At all flight condition, the overshoot of the high pressure turbine inlet temperature was appeared in the step and ramp increase case, and the surge of high pressure compressor was appeared in the step increase case and the ramp increase case within 5.5 seconds of maximum climb condition.

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수치계산을 통한 증기폭발 전파과정 해석

  • 박인규;박준철;방광현
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.05a
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    • pp.531-537
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    • 1995
  • 본 논문에서는 증기폭발의 전파과정을 해석하기 위한 수학적 모델을 제시하였다. 이 모델은 용융물, 용융파편, 그리고 냉각재 기상과 액상 둥 4상 유체의 2차원적인 천이거동을 지배방정식 및 관련상관식의 수치적 해를 구함으로써 증기폭발의 전파속도 및 폭발압력 등을 예측할 수 있다. 모델에 사용된 주요 상관식은 용융물 분쇄, 냉각재 상변화, 에너지 교환, 그리고 운동량 교환함으로 구성되어 있다. 냉각재의 상태를 결정하는데 있어서 냉각재의 기상과 액상 사이의 열역학적인 비평형을 허용할 수 있도록 냉각재의 상태방정식을 구성하였다. 주석/물의 증기폭발에 대한 예제계산을 수행한 결과 폭발의 전파속도 및 압력 등에 있어서 합당한 것으로 밝혀졌다. 또한 중요한 초기변수(중기 분율, 용융물 분율) 및 관련상관식에 대한 민감도 분석을 수행함으로써 모델개선을 위한 중요인자를 제시하였다.

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Numerical Study of Turbulence Modeling for Analysis of Combustion Instabilities in Rocket Motor (로켓엔진의 연소 불안정 해석을 위한 난류 모델링의 수치적 연구)

  • 임석규;노태성
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.6 no.2
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    • pp.75-84
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    • 2002
  • A numerical analysis of unsteady motion in solid rocket motors with a nozzle has been conducted. The numerical formulation including modified $\kappa$-$\varepsilon$ turbulence model treats the complete conservation equation for the gas phase and the one-dimensional equations in the radial direction for the condensed phase. A fully coupled implicit scheme based on a dual time-stepping integration algorithm has been adopted to solve the governing equations. After obtaining a steady state solution, pulse and periodic oscillations of pressure are imposed at the head-end to simulate acoustic oscillations of a travelling-wave motion in the combustion chamber. Various steady and unsteady state features in the combustion chamber of a rocket motor has been analyzed as results of numerical calculations.

A Study on Unsteady Free Surface Flow Simulation Using Two-Dimensional Finite Volume Method (2차원 유한체적법을 이용한 비정상상태 자유수면 모의에 관한 연구)

  • Jeong, Woo-Chang;Hwang, Man-Ha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.664-668
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    • 2008
  • 본 연구에서는 비정상상태 자유수면 모의를 위해 2차원 유한체적법을 이용한 수치모형을 개발하였으며, 이론적인 해석해 및 수리실험을 통한 실측자료를 이용하여 검증하였다. 개발된 모형은 지배방정식으로 비선형 및 보존형 2차원 천수방정식(shallow water equation)을 이용하였으며, 동적메모리 할당 기능이 포함된 Fortran-90으로 코딩되었다. 또한 구조화된 격자 및 비구조화 격자 시스템에도 적용될 수 있도록 모형을 구성하였으며, 불규칙한 하상지형에 의해 수치진동을 감소시키기 위해 본 모형에 well-balanced HLLC 기법을 적용하였다. 모형의 적용성을 검증하기 위하여 1차원의 경우 젖은/마른 하상 조건하에서의 댐 붕괴파 문제와 하상이 변화하는 지형 구간을 통과할 때 발생되는 천이류에 대한 문제 그리고 시간에 따라 변화하는 수위와 지형 조건에서의 wetting & drying에 대한 문제에 적용하였으며, 2차원의 경우 전통적인 댐 붕괴파 문제 및 구조물에 미치는 댐 붕괴파의 영향에 대한 수리모형실험을 통한 실측자료를 이용하여 검증하였다. 검증결과 본 모형을 통해 계산된 수치해는 이론적인 해석해와 실측자료에 거의 정확히 일치하였으며, 향후 실제 하천 자료를 이용하여 모형의 현장 적용성을 검증할 것이다.

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The Constant Output Power Control of SSRT FB DC-DC Converter by an Improved Phase-shift Control (개선된 위상 천이 제어에 의한 소프트 스위칭 공진형 FB DC-DC 컨버터의 정출력 제어)

  • 신동률;조용길;김동완;우정인
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.14 no.5
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    • pp.27-35
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    • 2000
  • This paper deals with a control strategy for constant output power of SSRT(Soft Switching Resonant Type) FB(Full Bridge) DC-DC converter by an improved phase shift controller. When the FB DC-DC converter for the high density and the high effect control is operated in high speed switching, the switching loss and switching stress of the switching devices are increased. So, the soft switching method, which has the phase shift control with the digital I-PD controller, must be use in order to reduce its. And the output voltage that controlled by the digital I-PD controller tracks a reference without steady state error in variable input voltage. The validity of control strategy that proposed is verified from simulation results and experimental results by the DSP(TMS320C32).

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