• Journal of Navigation and Port Research
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• v.39 no.6
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• pp.457-463
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• 2015

A gas turbine engine plays an important role as a prime mover that is used in the marine transportation field as well as the space/aviation and power plant fields. However, it has a complicated structure and there is a time delay element in the combustion process. Therefore, an elaborate mathematical model needs to be developed to control a gas turbine engine. In this study, a modeling technique for a gas generator, a PLA actuator, and a metering valve, which are major components of a gas turbine engine, is explained. In addition, sub-models are obtained at several operating points in a steady state based on the trial running data of a gas turbine engine, and a method for controlling the engine speed is proposed by designing an NPID controller for each sub-model. The proposed NPID controller uses three kinds of gains that are implemented with a nonlinear function. The parameters of the NPID controller are tuned using real-coded genetic algorithms in terms of minimizing the objective function. The validity of the proposed method is examined by applying to a gas turbine engine and by conducting a simulation.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.5-5
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• 2000

액체 추진 로켓 엔진의 고주파 연소 불안정 관련 이론은 대체로 연소기 내부의 음향 공명 모드와 분무 연소 과정의 상호 작용을 구동 메커니즘으로 전제하며 Rayleigh Criterion의 재해석에 기초하여 불안정성 평가를 위한 매개변수를 도입하고 연소 불안정성을 예측한다. 여기에는 음향장 분석 이론, 음향 불안정 이론, 연소응답 및 기화반응 이론 등이 포함된다. 본 연구에서는 LOX/RPl 추진제 조합의 액체 추진 로켓 엔진 연소기를 대상으로 다차원 순수 음향장 해석과 연소-음향장 분석을 통해 대상 엔진의 고주파 연소 불안정 특성을 예측하였다. 수동 제어 기기인 음향공 설치에 따른 연소기의 음향장 및 연소-음향장의 특성 변화를 고찰하고 위 결과를 종합하여 음향공의 연소 불안정 억제 성능 및 대상 엔진의 연소 불안정성을 평가하였다. 연소기 형상 및 음향공 설치에 따른 다차원 순수 음향장 해석은 상용코드인 ANSYS를 사용하여 수행하였다. 내부 유체는 압축성, 비점성 유체로 유체의 평균 유동은 무시하며 위치에 관계없이 균일한 물성치를 부여하였다. 정상상태 연소과정을 가정하고 평형 화학을 이용한 분석 결과로부터 연소 기체의 관련 물성치를 결정하였다. 연소기 길이 방향, 반경 방향, 원주 방향 격자점들의 음향 특성을 주파수 영역에 대해 해석하고 3차원 음향 모드 형상을 토대로 음향장을 분석하였다. 연소-음향장 해석은 음향 불안정 이론 중 n- $\tau$ 2 매개변수 기법을 사용하였다. 연료 액적의 분무 연소 과정을 1차원적으로 가정하고 정상상태의 평형 화학 계산 결과를 이용하여 엔진의 연소면을 1차원적으로 설정하였다. 상류 연소응답과 중립 안정 곡선을 토대로 대상 엔진의 연소 불안정 특성을 분석하였다.구 분석 결과 기술적 문제점으로는 배기 가스온도가 낮은데 따른 출구 부분의 Bearing, Sealing이 문제가 될 수 있다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14)

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.7 no.4
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• pp.24-31
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• 1985

본 논문은 Comprex압력파 과급기(Pressure-wave Supercharger;이하 PWS)의 공기 역학적인 원 리에 대해 기술하였으며, 또 기체 동력학적인 현상들이 별도의 제어장치없이도 우수한 운전성과 낮은 연료소모율, 적은 배기 배출물을 형성하는 차량들에 대해 기계적으로는 간단하면서도 완벽 한 boosting장치를 만들어 내는데 어떻게 사용될 수 있는지를 설명하였다. 근본적인 목적은 종 래의 turbo charger와 동일이지만 Comprex PWS는 현재 응용되고 있는 승용차가 요구하는 여러 가지면, 즉 1) 부하변동에 대한 충진공기압의 빠른 응답성 2) 엔진속도 전영역에 걸친 높은 boost 효과 3) 배기배출물특성을 좋게할 수 있는 배기가스 재순환(EGR)효과 등에서 종래의 것과 구별된다. 따라서 PWS의 중요한 특징들을 기술하였으며 마지막으로 최근 자동차용 Diesel Engine에의 몇 가지 예를 보았다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.17-23
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• 1986

Speed control of kerosene engine by the combination of a manual throttle and centrifugal weight type governor is not adequate for evaluating energy requirements in laboratory and field performance tests. This paper describes an engine speed control system. This system consists of Apple-II microcomputer, step motor set to the throttle shaft directly, step motor driving and interfacing circuit, engine performance data acquisition system for measuring load, speed and time and potentiometer as speed adjustor. The performance of this system was successful in maintaining engine speed within ${\pm}37$ rpm of reference speed indicated by computer and potentiometer.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1989.11a
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• pp.430-433
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• 1989

This paper describes dynamic engine model that is appricable to idle speed control system development. A basic linear engine model responds to throttle and load torque Inputs to provide manifold pressure and speed outputs. Transfer functions are then derived for the modified linear engine model and significant dynamic characteristics are discussed. Lastly, the strategy for controlling idle speed uses the linear optimal control theory. The linear optimal regulator was designed using a state variable and the performance Index was minimized.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07b
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• pp.693-695
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• 1999

In this paper, the adaptive nonlinear state observer is proposed to estimate the internal states and the nonlinearities of 4-cylinders 4-cycles spark ignition(SI) engines. The observed states and nonlinearities will be used to design the adaptive feedback linearization controller for reducing the fluctuation of idle speed. The simulation results are represented to show the validity of the proposed nonlinear observer-based adaptive controller.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.28 no.8
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• pp.54-61
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• 2014

This paper proposes a boost/flux-weakening controller (BFWC) for wide speed operation range having engine and interior permanent magnet synchronous generator (IPMSG) for special equipment vehicle. The proposed BFWC exploits direct torque/flux control (DTFC) scheme based on space vector modulation method to control the constant DC voltage output within the entire speed operation range of engine. And, to improve the response characteristics of maximum torque per ampere (MTPA) operation and flux-weakening operation, the MTPA and flux-weakening feed-forward controllers are applied. To estimate feasibility and usefulness of the proposed controller, the simulation and experimental results are compared.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.2 no.5
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• pp.23-29
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• 1994

The design procedure for fuzzy logic controller depends on the expert's knowledge or trial and error. Moreover, it is very difficult to guarantee the stability and robustness of the system due to the linguistic expression of fuzzy control. However, fuzzy logic control has succeeded in many control problems that the conventional control theory has difficulties to deal with. As a result, this control theory is applied to the engine control system which a mathematical model is difficult. In this study, the fuzzy logic is applied to obtain the gain of PI control at idle speed control system, and a simple engine model is developed in order to perform simulation. Experimental results show that the response to reach the target engine speed at idle speed control system is improved by adopting the gain obtained with fuzzy logic.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics B
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• v.31B no.6
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• pp.53-62
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• 1994

In this paper, a fuzzy logic-based idle speed controller is designed for automotive engine with a purpose of high efficiency and low pollution. When the idle speed is low engine operation is not smooth, otherwise fuel consumption is incresed. Therefore the idle speed must be maintained as low as possible within the scope that ensures smooth operation of engine. By simulation, we show that the idle speed controller has generated a proper control signal as engine condition or enviornment varies, and also operated well for unexpected cases. Also, an engine simulator, which is used as a basic tool for controller design, is developed and utilized for reduction of development time and cost.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2008.11b
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• pp.3038-3043
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• 2008

Tumble or swirl flow is used adequately to promote mixing of air and fuel in the cylinder and to enlarge turbulent intensity in the late time of compression stroke. However, since in-cylinder flow is a kind of transient state with rapid flow variation, that is, non-steady state flow, swirl or tumble flow has not been analyzed sufficiently and not been recognized whether they are available for combustion theoretically yet. In the investigation of intake turbulent characteristics using PIV method, different flow characteristics were showed according to SCV figures. SCV installed engine had higher vorticity, turbulent strength by fluctuation and turbulent kinetic energy than a baseline engine, especially around the wall and lower part of the cylinder. Consequently, as swirl flow was added to existing tumble flow, it was found that fluctuation component increased and flow energy was conserved effectively through the experiment.