Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제22권3호
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pp.320-327
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1998
The purpose of this study is to design the intelligent speed control system for marine diesel engine by combining the Model Matching Method and the Nominal Model Tracking Method. Recently for the speed control of a diesel engine some methods using the advanced control techniques such as LQ control Fuzzy control or H$\infty$ control etc. have been reported. However most of speed controllers of a marine diesel engine developed are still using the PID control algorithm But the performance of a marine diesel engine depends highly on the parameter setting of the PID controllers. The authors proposed already a new method to tune efficiently the PID parameters by the Model Mathcing Method typically taking a marine diesel engine as a non-oscillatory second-order system. It was confirmed that the previously proposed method is superior to Ziegler & Nichols's method through simulations under the assumption that the parameters of a diesel engine are exactly known. But actually it is very difficult to find out the exact model of the diesel engine. Therefore when the model and the actual diesel engine are unmatched as an alternative to enhance the speed control characteristics this paper proposes a Model Refernce Adaptive Speed Control system of a diesel engine in which PID control system for the model of a diesel engine is adopted as the nominal model and a Fuzzy controller is adopted as the adaptive controller, And in the nominal model parameters of a diesel engine are adjusted using the Model Matching Method. it is confirmed that the proposed method gives better performance than the case of using only Model Matching Method through the analysis of the characteristics of indicial responses.
해양 산업과 IT 기술의 융합으로 해상 통신에 대한 여러 무선통신 기술들이 논의됨에 따라 채널 선택에 따른 간섭 제어, 시간영역에서 간섭 제어 등 다양한 간섭 제어 방법이 시도되고 있다. 이를 위해 본 논문에서는 다양한 해양 통신 환경에서 시스템의 성능을 측정하고 검증 및 평가할 수 있도록 하향링크 시스템 레벨 시뮬레이터를 구현하였다. 제안하는 시뮬레이터는 기존의 이동통신 시뮬레이터와 달리 해상에서 선박 간 신호간섭을 조정할 수 있도록 3GPP Release 10의 주요 기술 enhanced inter-cell interference coordination(eICIC)을 적용하였다. 또한 개발한 시스템 레벨 시뮬레이터를 사용하여 eICIC의 주요 기술인 almost blank subframes(ABS)와 cell range expansion(CRE) 변화에 따른 소형 셀의 수율 분포를 도출하였다.
선진국에서는 가스터빈엔진을 개발하여 항공기, 대형선박, 유도무기용으로 많이 사용한다. 국내에서도 엔진부품 생산단계를 넘어 소형 가스터빈엔진을 개발하고 있으나, 가스터빈엔진에서 가장 중요한 핵심기술인 엔진제어 관련기술은 선진국에서 기술이전을 기피하고 있다. 본 논문은 가스터빈엔진 시뮬레이터 개발에 대한 연구이다. 논문에서 제시하는 시뮬레이터는 가스터빈엔진의 성능데이터를 기반으로 한 엔진 수학적 모델을 통하여 엔진 시뮬레이터를 개발함으로서 가스터빈엔진 제어알고리즘 개발을 쉽게 할 수 있도록 하고, 엔진제어기 의 기능도 검증 할 수 있도록 한다. 본 시뮬레이터에는 엔진센서 신호변환 보드를 설계하여 시뮬레이션 할 때 엔진모델 센서신호가 실제 센서와 같은 신호가 생성되도록 하였다. 가스터빈엔진에 대한 실제 엔진시험 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여 시뮬레이터의 성능을 입증하였다.
This paper describes the track initiation and target-tracking filter for ship tracking in a marine environment by using Light Detection And Ranging (LiDAR). LiDAR with three-dimensional scanning capability is more useful for target tracking in the short to medium range compared to RADAR. LiDAR has rotating multi-beams that return point clouds reflected from targets. Through preprocessing the cluster of the point cloud, the center point can be obtained from the cloud. Target tracking is carried out by using the center points of targets. The track of the target is initiated by investigating the normalized distance between the center points and connecting the points. The regular track obtained from the track initiation can be maintained by the target-tracking filter, which is commonly used in radar target tracking. The target-tracking filter is constructed to track a maneuvering target in a cluttered environment. The target-tracking algorithm including track initiation is experimentally evaluated in a sea-trial test with several boats.
The DSME guide plate(GP) has been developed with the target to improve the cavitation and vibration performance when used with discharging cooling water around the outlet of LNG carrier. It was proven that it could as well be applied as a powerful wake control device on its own, even without discharging cooling water. However, it has to be taken into account that it inevitably results in speed loss. This study shows the possibility to design a GP which simultaneously improves both vibration and speed performance. The study intends to outline how to design the preliminary GP configurations from both the vibration and the speed performance points of view. Further, the study offers design guidance for the hull form and the propeller when adapting GP as a wake control device.
Al-Mg 알루미늄 합금은 강도가 높고 성형성이 우수하여 수송기기 경량화용 소재로서 사용량이 증가하고 있다. 특히고강도 특성을 보이는 Al-Mg-Mn합금은 자동차, 선박및 철도차량등의 형재 및 판재로 그 사용량이 증가하고 있다. 또한 결정립을 미세화 시킨 Al-Mg-Mn합금판재의 경우에는 온간성형으로 복잡한 형상의 판재부품제조에 사용되고 있다. 연속주조공정인 Twin roll strip casting(TRC)은용탕으로부터 직접 판재를 생산할 수 있는 공정으로 주로 순알루미늄계열의 판재 생산에 사용되고 있으나 최근에는 고강도 판재의 저비용 생산을 위하여 고합금계 판재에 적용하는 연구가 수행되고 있다. 합금량이 높은 고강도Al-Mg계 합금의 TRC 주조시 고액공존구간이 커서 더욱 정밀한 공정제어가 필요하다. 또한 기존의 슬라브주조방식보다 높은 냉각속도로 주조가 가능하기 때문에 결정립 및 정출상의 미세화공정으로 응용되기도한다. 본 연구에서는 TRC공정을 기초로 주조시 열간 압연의효과를 동시에 부여하는 용탕직접압연공정을 개발하였으며 상용 고강도 알루미늄 합금인 5083합금 판재를제조하였다. 또한 기존 Al-Mg 합금에 Mn을 첨가하여 용탕직접압연함으로서 정출상의 크기 및 밀도를 제어하여 강도가 우수한 Al-Mg-Mn 합금판재를 제조하는 기술을 개발하였다. 용탕직접압연된 Al-Mg-Mn계 합금의 경우에 주조시 높은 냉각속도로 인하여 결정립이 미세하고 Al6Mn과 같은 미세한 정출상이 다량 형성되었으며, 최종압연 및 열처리에 의하여 높은 강도를 갖는 고강도 알루미늄 합금 판재의 제조가 가능하였다.
실시간 프로그램은 항공기, 선박, 철도 예매 시스템 등 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 그 개발자는 논리적, 시간적 정확성을 고려해야 한다. 시간적 정확성은 실시간 프로그램에서 가장 중요한 부분이며, 이를 위한 데드라인은 개발자에 의해 정의된다. 따라서 개발자는 데드라인의 정의를 위하여 기준점을 제시할 수 있는 정적 실행시간 분석이 필요하다. 정적 실행시간 분석에서 프로그램의 반복횟수의 분석은 큰 비중을 차지한다. 기존 연구에서 반복횟수의 분석은 사용자 입력에 의존하였고 현재 반복횟수 분석을 자동화하는 연구가 진행 중이다. 하지만 반복횟수의 분석은 반복횟수에 영향을 주는 제어변수의 결정정책에 따라 결과가 달라진다. 따라서 본 논문에서는 PS-Block구조를 기반으로 반복 횟수에 영향을 주는 제어변수들을 종합적으로 분석하여 보다 정밀하고 사용자의 입력을 자동화하는 반복횟수의 분석이 가능한 방법을 제시한다. 이로써 정적 실행시간 분석은 반복횟수의 정밀한 분석을 통하여 분석 결과의 정확도를 높이고 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
국내 2개 선박회사로부터 입수한 1978년부터 1986년까지의 중요 기관고장에 관한 자료를 주성분분석법에 의하여 분석한 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 분석결과는 각성분의 인자부하량 크기에 따라 전기.자동제어기기, 보기류, 배관계, 과급기.냉동기류, 주기관계의 5그룹으로 나눌 수 있다. 2. 기기의 고장현상을 발열.소손, 고장원인은 부식.마모 및 오조작, 그리고 기기이상검출의 수단은 누설.혼탁 등이 매우 높은 비중을 차지하고 있다. 3. 주기관의 고장원인은 연료.윤활유 불량이 가장 큰 비중을 차지하며 주로 진동.이음에 의하여 이상을 검출하는 경우가 많다. 4. 전기.자동제어기기 고장은 피해도 비교적 적으며 기계계의 고장 피해는 큰 편이다. 5. 주기관 등은 기기이상의 확실한 사실에 의하여 이상이 검지되는 경향이 매우 강하며 보기류, 과급기.냉동기.에어콘 등은 운전원의 감각적 판단에 의하여 이상이 검지되는 경향이 강하다.
The diesel engine is often a serious excitation source in ships. Both the varying cylinder gas forces and the reciprocating and rotating mass forces associated with the crank and the connecting rod mechanism produce ample possibilities for excitation of the engine structure itself, the shafting, the surrounding substructures as well as the hull girder. This paper presents a guide for optimization of excitation forces produced by the marine propulsion 2-stroke diesel engine. The computational program for predicting the excitation forces is developed and applied to 2-stroke in-line engines. The object function is defined as the work done by every cylinder excitation force which is related to the mode shape of the diesel engine system, especially in the torsional vibration of the shafting. As a practical application of the presented method, the crank angle of 7 cylinder 2-stroke engine is optimized to reduce torsional vibration stresses on the shafting. Compared with the regular firing angle, about 60% of the 4th order torsional vibratory stress on the propeller shaft can be reduced by optimizing the crank angle irregularly. The usefulness of the presented optimization method is confirmed by the measurements.
The present study focused on evaluation for the performance of the Flow Control Flat Plate (FCFP) attached in the stern side of the ship. The important function of this FCFP is to enhance the resistance performance through the decrease of stern sinkage and the propulsive performance by the adjustment of inflow velocities in the propeller plane. Two different hull forms were considered to identify the effects of the FCFP. The attachment position, the angle and the size of the FCFP were studied in this numerical simulation. In this paper, the roles of the FCFP were intended to analyze fully through the numerical interpretation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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