• 제목/요약/키워드: 선박제어

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식스 스텝 운전을 이용한 선박용 DC 전력 시스템의 직류단 전압 제어 (DC Bus Voltage Regulation With Six-Step Operation in Maritime DC Power System)

  • 윤종훈;손영광;설승기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.263-270
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    • 2021
  • Active AC/DC converters with PWM operation are utilized to regulate rectified DC bus voltage of a permanent magnet synchronous generator in the maritime DC power system. A DC bus voltage regulation strategy that exploits the six-step operation is proposed in this study. Compared with that of the PWM operation, switching loss of the converter can be significantly reduced under the six-step operation. Moreover, conduction loss can also be reduced due to the high modulation index and reduced flux-weakening current of the six-step operation. A controller is used for the proposed DC bus voltage regulation strategy to verify its validity with the simulation and experimental setup. The simulation and the experimental test results showed that the converter loss reduces to a maximum of 70% and 19%, respectively.

수로에 있어서 선박조종의 퍼지학습제어 (On the Control of Ship Maneuvering in Channel by Introducing the Fuzzy Neural Network)

  • 구자윤;이철영
    • 한국항만학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.61-68
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    • 1993
  • Studies on the ship's automatic navigation & berthing control have been continued by way of solving the ship's mathematical model, but the results of such studies have not reached to our satisfactory level due to its non-linear characteristics at low speed. In this paper, the authors propose a new control system which can evaluate as closely as captain's decision-making by using the FNN(Fuzzy Neural Network) controller which can simulate captain's knowledge. This controller contains the concept of safety according to channel width. The learning data are drawn from ship Handling simulator(NavSim NMS-90 MK III) and represent the ship motion characteristics internally. According to learning procedure, the FNN controller can tune membership functions and identify fuzzy control rules automatically. The verified results show that the FNN controller is effective to incorporate captain's knowledge and experience of manoeuvrability in channel.

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퍼지 신경회로망을 이용한 선박의 제어 ( On the Control of Ship's Steering System by Introducing the Fuzzy Neutral Network )

  • 최형근;이철영
    • 한국항만학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.3-24
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    • 1992
  • In the fuzzy control of shop the qualitative knowledge and information that the ship's operators have acquired through their experience can be logically described by the Linguistic control Rule (LCR). The algorithm of the control is made of the LCR and the control of the shop is performed by processing this algorithm implementing a computer. The problem in the fuzzy control is that it is very difficult to describe qualitative human knowledge in the LCR correctly. To tackle this difficulty a Fuzzy Neural Network (FNN) was introduced in this paper. The characteristics of the multi-layer FNN control system applied to the ship's steering system is investigated through the computer simulation, and the results were compared with those of the ordinary fuzzy control system of a ship. The results showed that the FNN method is a very effective to translate human knowledge into the LCR.

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통합 열관리 시스템의 제어를 위한 수소-전기 하이브리드 기반 고정밀 소형 선박 시뮬레이터 모델 개발 (Development of a High-precision Small Ship Simulator Model Based on Hydrogen-electric Hybrid to Control an Integrated Thermal Management System)

  • 안민우;현대일;한재영
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.230-239
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    • 2024
  • Efforts are being made to replace ship diesel engines with electric propulsion motors in response to emission regulations. In particular, in the case of short-range small ships, research is being conducted to replace polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC) with power sources. However, PEMFC has problems such as slow dynamic response characteristics and reduced durability at high temperatures. To solve this problem, a high-precision ship model was developed with power distribution and thermal management strategies applied, and through this, the required power, heat, and power characteristics of the propulsion system according to the ship's speed profile were analyzed.

WAVE 통신기반 소형 선박 충돌회피 보조시스템 개발 (A Study on the Development of Collision Avoidance System for Small-Sized Vessel Using WAVE Communication Technology)

  • 김몽주;오주석;남용윤
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.8-14
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    • 2020
  • 최근 4년 간 발생한 해양사고 통계자료(중앙해양안전심판원, 2018)에 의하면 충돌사고의 대부분이 어선을 포함한 소형선에서 발생하고 있으며 경계소홀, 항행법규 미준수 등의 인적 요인이 충돌사고의 주요 원인이 되고 있다. 이에 따라 사고 예방을 위해 교육, 훈련을 확대 강화하고 있지만 소형선에 대한 사고는 여전히 일어나고 있는 실정이며 인적 요인으로 유발되는 사고를 줄이고자 기술적 방안이 지속적으로 개발되고 있다. 본 연구에서도 상대적으로 고속인 소형선에 송·수신 주기가 빠른 WAVE 통신기술을 적용하여 충돌 회피시스템 구성하므로 인적 요인으로 인해 발생하는 사고를 감소시키고자 하였다. 그에 따라 통신 범위의 적정성 판단하고 회피동작 시간과 범위를 설정하였으며 그 것을 토대로 제어 알고리즘 고안 하였다. 그리고 통신단말기-제어기-조타장치를 구성하고 충돌회피 모의 시뮬레이션을 수행하므로 경보신호 발생 시 회피동작의 정상 구현을 확인하였다.

GMAW 초층 이면비드 용접에서 단차와 갭변동 극복을 위한 아크 충격량 제어 (Control of arc pulse to overcome misalignment and gap variation in root pass welding of pipe butt joint by GMAW)

  • 손창희;김남규;박효희;조상명
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2011년도 전기공동학술대회 논문집
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    • pp.76-76
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    • 2011
  • 선박이나 산업 플랜트에서 파이프 또는 탱크류의 맞대기 용접 시 안정적인 이면비드의 형성은 매우 중요하다. 대부분의 현장에서 파이프 맞대기 초층용접부의 안정적인 이면비드를 형성하기 위해 3mm의 루트갭을 띄우고 루트면이 없는 V-그루브에서 필러를 사용하는 수동 TIG용접을 주로 사용하고 있다. 수동 TIG용접은 고품질의 비드와 우수한 아크안정성, 그리고 용접인자의 제어가 쉽다는 장점이 있다. 그러나 수동 TIG용접은 용접속도가 10cpm정도로 느리기 때문에 GMAW에 비해 생산성이 낮고 작업자의 숙련도에 따라 품질이 변하게 된다. 본 연구에서는 높은 생산성과 기준갭 1.5mm에서 단차의 허용공차를 크게 하기 위해 루트면 3mm를 가지는 U-그루브의 설계를 하였으며, 두꺼운 루트면을 가지는 그루브에서 안정적인 이면비드를 형성시키기 위해 GMAW에서 아크 충격량에 대한 검토를 실시하였다. GMAW의 아크력이 용입에 어떠한 영향을 미치는지 검토하기 위해 수냉되는 동판에 갭을 1.5mm 띄우고 동일한 용착량과 입열량에서 아크력만을 변화시켜 실험하였다. 또한, U-그루브의 루트부를 모델링하여 두께3t의 평판시편을 각각의 갭과 단차 조건에서 실험하였다. 이 때, 기준갭 1.5mm에서 갭에 의해 생기는 단면적을 기준 갭단면적, 갭이 증가함에 따라 증가되는 단면적을 추가 갭단면적, 갭이 감소함에 따라 감소하는 단면적을 감소 갭단면적으로 정의하였다. 용접 중 발생하는 추가, 감소 갭단면적에 대하여 용착량을 50%의 수준으로 증가, 감소 시켰다. 갭에 따라 아크력을 변경하여 실험을 실시하였고 이면비드의 형상을 확인 하였다. 마지막으로 평판 시편의 조건에서 안정적으로 이면비드가 형성된 조건을 pipe U-그루브에 적용하였다. 그 결과 동판에서 용착량과 입열량이 같음에도 불구하고 아크력이 증가함에 따라 용입이 깊어짐을 확인하였다. 또한. 3t 평판시편에서 아크력의 제어를 통해 큰 단차와 갭이 있을 때, 안정적인 이면비드를 얻을 수 있는 조건을 확립하였다. 마지막으로 pipe U-그루브에서 앞선 실험의 용접조건으로 갭과 단차의 변화에 대해 실험을 하였으나, 시험편의 두께차이에 의한 전도 열손실로 인해 이면비드의 형성이 어려웠고, 아크 충격량의 증가를 통해 이러한 문제를 해결하였다.

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선미유동 제어용 수직판 제원 변화에 따른 유동특성 연구 (A Study on Flow Characteristics due to Dimension Variations of the Vertical Plate for Controlling the Ship Stern Flow)

  • 김도정;오우준;박제웅;정세민
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.576-582
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    • 2016
  • 이산화탄소 배출량 제한을 의무화하는 EEDI, SEEMP 등의 국제협약에 대응하기 위하여 선박의 에너지 절감장치(ESD, Energy Saving Device) 관련 국내기술 대응이 절실하다. 본 연구는 국내 중소형 조선소의 주력선종 효율 향상의 ESD를 설계하기 위하여 유동특성 분석에 대한 연구이다. 프로펠러 상단으로 유입되는 유동을 개선하기 위하여 bare hull의 선미벌브 및 빌지 주변의 유동특성을 수치해석과 모형시험을 통하여 정성적으로 분석하였으며, 선저압력 지점의 개선 및 프로펠러 상단 유입의 선미 빌지 유동 제어를 위하여 선미벌브와 빌지 사이에 수직평판을 부착하였다. 선미 선체표면 압력회복으로 전저항이 약 3.04 % 감소하였으며, 프로펠러 상단 유동 제어를 통해 평균 공칭반류가 약 18.8 % 감소하였다.

플랩이 부착된 특수타의 동유체력 제어효과에 관한 연구 (Control Effect of Hydro-kinetic Force of a Special Rudder attached Flap)

  • 김옥석;이경우;안영규
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.771-776
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    • 2008
  • 선박에서 제어판의 역할은 운동을 제어하는데 목적이 있으며 이는 곧 조종성능을 결정하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 플랩타의 성능평가를 위하여 $Re=3.0{\times}10^4$에서 영각에 대응하는 플랩각에 따른 속도 및 에너지 분포를 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하여 비교 분석하였다. 또한 영각 10도와 20도에서 전통적인 단동타의 유동특성과 비교하여 플랩타의 성능특성을 평가하였다. 영각 10도에서는 양력, 영각 20도에서는 항력에 의한 측압력을 향상시킬 수 있었다. 영각 10도에서 플랩조작만으로 박리점과 경계층영역의 변화가 가능하였다.

국제 표준 규격에 부합하는 효율적인 VDES 이득제어 방안 연구 (A Study on an Efficient VDES Gain Control Method Conforming to the International Standard)

  • 김용덕;황민영;김원용;김정현;유진호
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.339-343
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    • 2022
  • 본 연구에서는 VDES RF 수신기의 구조를 단순화하는 방법과 이 구조에서 국제 표준을 준수하기 위한 수신기의 이득 제어 방법을 설명하였다. 수신기의 원하는 신호와 원하지 않는 신호의 입력 레벨을 정의하고, 두 신호가 입력되면 수신기 출력에서 ADC의 포화 상태를 확인하였다. 회로 시뮬레이터에 의한 시뮬레이션 결과, 인접 채널 간섭비, 상호 변조, 차단 레벨에 대해 수신기의 출력 전력이 ADC의 SFDR 영역에 있는 것을 만족하였다. 본 연구를 통해 제안된 RF 수신기의 구조가 국제표준에 부합함을 알 수 있었다.

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그래브 준설선에 의한 해상준설측량 및 시공관리시스템의 개발 (Development of Hydrographic Dredging Surveying and Construction Management System Based on Grab Dredger)

  • 이진덕;이재빈;김현호
    • 대한공간정보학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.3-12
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    • 2013
  • 준설성과의 과학적 평가를 위해서는 준설공정을 실시간으로 모니터링하면서 작업을 관리하고 평가할 수 있는 시스템의 구축이 필요하다. 비콘DGPS를 이용하여 그래브 해상준설선의 유도와 준설측량 및 시공을 위한 실시간 준설시공관리시스템을 구축하였다. GPS에 의한 선박위치 측정, GPS/자이로스코프 통합장비에 의한 선박방향 측정, 그래브 위치측정, 준설심도측정 및 보정 등의 기능을 구현하였으며, 또한 구축된 준설공정관리시스템을 제어 운용하기 위한 프로그램을 개발하였다. 본 연구에서 구축된 시스템은 준설선을 정확한 위치로 유도하여 계획대로 준설을 수행할 수 있었으며 항만준설공사에의 적용성과를 통하여 그 효용성을 평가할 수 있었다.