• Title/Summary/Keyword: 시변계

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Dynamic Stability Analysis of Wind Turbines Considering Periodic Blade Pitch Actions (블레이드의 주기적 피치운동을 고려한 풍력 터빈의 동적 안정성 해석)

  • Kim, Kyungtaek;Lee, Chongwon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.186-186
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    • 2010
  • 개별 블레이드 피치 제어(individual blade pitch control)는 각각의 로터 블레이드의 피치각을 독립적으로 조정함으로써 블레이드에 작용하는 공력을 변화시키는 원리로 풍력 터빈 구조물에 발생하는 동적 피로하중을 저감시키기 위한 제어기법이다. 그러나 개별 피치 제어에 의해 발생하는 각 블레이드의 독립적인 피치 운동은 풍력 터빈 회전자에 비대칭성을 야기하고 구조물의 동적 불안정 현상을 발생시킬 수 있기 때문에 이에 대한 정확한 동적 해석이 선행되어야 한다. 하지만 블레이드의 피치 운동이 반영된 풍력 터빈은 시변계로 간주되어 기존의 시불변계 해석기법을 직접 적용할 수 없기 때문에 동적 해석에 어려움이 있다. 이 논문에서는 각각의 블레이드 피치운동을 주기함수로 근사화 함으로써 풍력 터빈을 주기 시변계로 모형화한다. 그리고 효율적으로 주기 시변계의 근사해를 구하기 위한 변조 좌표 변환(modulated coordinate transformation)기법을 적용하여 블레이드의 피치운동이 반영된 풍력 터빈의 동적 안정성 해석을 수행하였다. 그리고 현재 풍력 터빈의 동적 해석에 활용되는 대표적인 해석 기법인 다중 블레이드 좌표변환(multi-blade coordinate transformation)기법을 이용한 해석보다 정확한 결과를 얻을 수 있음을 보였다.

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An Analysis of the Acoustical Source Characteristics in the Time-varying Fluid Machines (유체기계 덕트 내 시변 음원의 음향 특성에 관한 연구)

  • 장승호;이준신;이정권
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.22 no.2
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    • pp.104-112
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    • 2003
  • The in-duct acoustical sources of fluid machines are often characterized by the source impedance and strength using the linear time-invariant model. However, negative resistances, which are physically unreasonable, have been found throughout various measurements of the source properties in IC-engines and compressors. In this paper, the effects of the time-varying nature of fluid machines on the source characteristics are studied analytically. For this purpose, the simple fluid machine consisting of a reciprocating piston and an exhaust is considered as representing a typical periodic, time-varying system and the equivalent circuits are analyzed. Simulated measurements using the analytic solutions show that the time-varying nature in the actual sources is one of the main causes of the negative source resistances. It is also found that, for the small magnitude of the time-varying component, the source radiates large acoustic power if the piston operates at twice the natural frequency of the static system. or integral submultiples of that rate.

A Study on Maintaining Control of Tension for a Catenary's Cable (현수형 가선 케이블의 정장력 유지제어에 관한 연구)

  • Yoon, Jung-Hwan;Hong, Soon-Ill;Kim, Chunl-Woo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.07d
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    • pp.2339-2341
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    • 2000
  • 본 논문은 제어대상인 현수형 케이블의 수학적 모델을 작성하고 이것에 장력을 발생하는 교류서보 전동기의 수학적 모델을 구하였다. 제어 방법은 제어대상의 동적 모델이 비선형 시변계이기 때문에 강인성이 있는 퍼지제어를 적용하고 차대가 움직이기 시작할 때 발생하는 오버슈트을 억제하기 위해서 피드포워드제어를 채택한다. 케이블의 동적 모델에 기초하여 퍼지제어기와 피드포워드제어를 도입하여 시스템을 구성하고 시뮬레이션 실험에 의해 그 유효성을 평가하였다. 현재 로프제조 공정, 전차 트롤리선 가설공사는 장력의 제어가 필요하지만 거의 수동으로 행하고 있는 실정이고 제품의 균질성과 생산성 향상을 위하여 제조 공정의 자동화가 필요하다. 따라서 전차의 트롤리선 가설공사는 케이블을 탑재한 차대가 주행하면서 드럼에 감긴 케이블을 풀어주고 양단의 장력을 일정히 유지하도록 조절할 필요가 있다. 그러나 전기공사에서 시행하고 있는 송 배전 선로의 전력케이블 가선공사나 전차 트롤리선 가설공사는 수동으로 하고 있는 실정이고 이것의 자동화기계가 필요하다. 따라서 본 연구의 목적은 현수형 가선 케이블 가설장치의 자동화이다. 본 연구에서는 제어대상인 현수형 케이블의 수학적 모델을 작성하고 이것에 장력을 발생하는 교류서보 전동기의 수학적 모델을 구하였다. 제어 방법은 제어대상의 동적 모델이 비선형 시변계이기 때문에 강인성이 있는 퍼지제어를 적용하고 차대가 움직이기 시작할 때 발생하는 오버슈트를 억제하기 위해서 피드포워드제어를 채택한다. 케이블의 동적 모델에 기초하여 퍼지제어기와 피드포워드제어를 도입하여 시스템을 구성하고 시뮬레이션 실험에 의해 그 유효성을 평가하였다.

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Characteristics of Time-Changing Electric and Magnetic Fields at a High Voltage Laboratory (고전압 실험실에서 시변성 전자계의 특성)

  • 이복희;이경옥;안창환
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.8 no.1
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    • pp.83-93
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    • 1997
  • This paper deals with measurements and evaluation of the time-changing electric and magnetic fields at a high-voltage laboratory. The electromagnetic disturbances originate mainly from ground faults and on/off operations of electric power equipments. The electronic circuits and control devices are very sensitive to electromagnetic interferences. It is necessory to evaluate the levels of interferences for a given electromagnetic environment. The electric field was observed by the electric field sensor having the bandwidth of the range from 40 Hz to 200 MHz, and the time-changing magnetic field was measured by the loop sensor of which the output is directly proportional to the incident signal. Also, the frequency components of the time-changing electric and magnetic fields induced by an oscillatory transient current and a chopped impulse voltage were analyzed by terms of the fast Fourier transformation, and those give the information about the levels of the electromagnetic interferences and the design of the electromagnetic shielding enclosures.

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Control of Vehicle Yaw Moment using Sliding Mode with Time-Varying Switching Surface (시변절환면을 갖는 슬라이딩 모드에 의한 차량의 요-모멘트 제어)

  • Lee, Chang-Ro;Yang, Hyun-Seok;Park, Young-Pil
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.27 no.5
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    • pp.666-672
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    • 2003
  • This paper presents a design of the controller for vehicle lateral dynamics using active yaw moment. Vehicle lateral motion is incorporated with directional controllability and stability. These are conflicting each other from the view of vehicle handling performance. To compromise the trade-off between these two aspects, we suggest a new control algorithm based on the sliding mode with time-varying switching surface according to the body side slip angle. The controller can deal with the nonlinear region in vehicle driving condition and be robust to the parameter uncertainties in the plant model. Control performance is evaluated from the simulation for the vehicle of real parameters on the road with various tire-road frictions.

Control of Vehicle Lateral Dynamics using Sliding Mode with Time-Varying Switching Surface (시변 절환면을 갖는 슬라이딩 모드에 의한 차량의 횡방향 운동제어)

  • Lee, Chang-Ro;Yang, Hyun-Seok;Park, Young-Pil
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.458-463
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    • 2000
  • This paper presents a design of the controller for vehicle lateral dynamics using active yaw moment. Vehicle lateral motion is incorporated with directional controllability and stability. These are conflicting each other from the view of vehicle handling performance. To compromise the trade-off between these two aspects, we suggest a new control algorithm based on the sliding mode with time-varying switching surface according to the body side slip angle. The controller can deal with the nonlinear region in vehicle driving and be robust to the parameter uncertainties in the plant model. Control performance was evaluated from the simulation.

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과도현상 데이터를 이용한 영광 3호기 증기발생기 모델 개발

  • 이용관;조병학;이명수
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.05a
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    • pp.159-165
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    • 1997
  • 영광 3호기에서 발생한 부하탈락으로 인만 과도현상 때의 운전 데이터를 이용하여 전체의 운전 영역에서 잘 맞는 증기 발생기의 모델을 개발하였다. 모델링 기법으로는 유전자 알고리즘이 사용되었으며, 모델은 물리변수(물리적 의미를 갖는 변수)를 갖는 함수들로 구성하였다. 과도현상시의 데이터를 이용하여 증기발생기의 시변 특성을 직접 추정하기 위해 일부 물리변수를 급수온도에 대해 비선형으로 정의하였다. 잘 알려져 있는 실측 데이터를 사용하는 모델링 기법들은 선형 시불변 계에서만 적용이 가능하여 증기발생기와 같이 강한 시변 특성을 보이는 계의 모델링에 과도현상 때의 데이터를 적용할 수 없다. 물리변수를 직접 추정하면 물리적 원칙에 의해 값의 범위가 주어지며 운전 경험 또는 개략적인 데이터의 분석에 의해 예상되는 값의 범위를 비교적 작게 정할 수 있으므로 유전자 알고리즘의 적용에 유리하다. 얻어진 모델은 영광 3호기 운전원 훈련용 시뮬레이터와 발전소 설계 자료에 의해 검증되었다. 이 모델은 제어기의 설계 및 조정과 증기유량 측정 계열의 비선형 교정에도 사용될 수 있다.

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Model Reduction of LTI systems via Improved BPF integral operation matrix (개선된 블럭펄스 적분연산행렬을 이용한 LTI 시스템 모델축소)

  • Cho, Young-Ho;Shim, Jae-Sun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.10c
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    • pp.279-281
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    • 2006
  • 적분연산행렬은 구간연속 직교함수들이 시스템 동정, 해석, 제어기 설계 등의 분야에 널리 이용될 수 있는 계기를 제공하였다. 특히 블럭펄스 함수는 연산이 간단하기 때문에 선형 시변계와 비선형계 등의 제어문제 둥에 널리 이용되어 오고 있다. 본 논문은 기존의 블럭펄스 함수 적분 연산행렬과 비교했을 때 적분오차를 줄이는 적분연산행렬을 소개하였으며, 이를 이용하여 고차 시스템의 응답에 가장 최적한 응답을 갖는 저차 시스템의 응답을 갖도록 최적응답 방법에 적용하여 대수적인 방법으로 저차 시스템의 파라메터를 구하는 알고리즘을 제시함으로서 유용성을 확인하였다.

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Current Collection of Catenary System with Time-Varying Stiffness (시변강성 가선계의 집전성능)

  • 최연선
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.3 no.3
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    • pp.131-138
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    • 2000
  • The design of current collection system of high speed train requires the fundamental understandings for the dynamic characteristics of catenary system and pantograph. The stiffness of catenary system of high speed train has the varying characteristics for the change of contact point with pantograph, since the supporting pole and hanger make the different boundary conditions for the up-down stiffness of a trolley wire. The variation of stiffness results in Mathiue equation, which characterizes the stability of the system. However, the two-term variation of the stiffness due to span length and hanger distance cannot be solved analytically. In this paper, the stiffness variations are calculated and the physical reasoning of linear model and one term Mathieu equation are reviewed. And the numerical analysis for the two-term variation of the stiffness is done for the several design parameters of pantograph.

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