• 제목/요약/키워드: 유량이득

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인공신경망 PID를 이용한 무인항공기 터보제트 엔진 제어 (Turbojet Engine Control of UAV using Artificial Neural Network PID)

  • 김대기;홍교영;안동만;홍승범;지민석
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.107-113
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    • 2014
  • 본 논문에서는 무인항공기용 소형 터보제트엔진에 대해 압축기 서지현상 및 화염소실을 방지하면서 과도응답 특성을 개선하는 제어기를 설계하였다. 인공신경망과 PID 제어 알고리즘을 적용하는 터보제트엔진 제어기를 설계하고 인공신경망 역전파 알고리즘을 사용하였다. 터보제트 엔진의 가 감속 시 서지현상과 flame-out 현상을 방지하기 위해 연료 유량 제어 입력을 인공신경망 PID 제어기로 생성한다. 생성된 연료 유량 제어 입력은 신속하고 안전하게 원하는 속도로 수렴할 수 있도록 제어기를 설계한다. MATLAB을 이용한 시뮬레이션을 통해 이득 값에 따른 응답특성 비교 분석 및 신속하고 안전하게 원하는 속도로 수렴하는 제어성능을 확인하였다.

전자식유량계를 활용한 홀스타인 젖소의 비유형질 분석 (Analysis of Daily Milking Flow in Holstein Dairy Cow Using the LactoCorder)

  • 조광현;최준표;유병화;이득환;공홍식;박경도;이학교
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제51권4호
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    • pp.265-272
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    • 2009
  • 본 연구는 임실군 관내 16농가를 선정하여 총 486두에 대한 비유기록을 수집하였으며, 얻어진 결과는 다음과 같다. 평균 비유개시 3분이내 유량(3MG)은 7.44 kg으로 총 유량의 55%가 3분이내에 비유되는 것으로 나타났고 평균 우유속 거품함량(SPL)은 33.93%였으며, 평균 후착유 유량은(MNG)은 0.14 kg으로 총 유량의 1%에 불과하였다. 순간최고유속(HMF), 분당최고유속(HMG)과 주착유시평균유속(DMHG)에 대한 평균치는 각각 3.03 kg/min, 2.94 kg/min과 2.05 kg/min으로 임실군 젖소군의 비유속도는 대체적으로 느린 것으로 조사되었다. 비유개시부터 유속 500 g/min 도달시간(tS500)은 평균 0.23분(약 14초) 이었으며, 총비유 시간(tMGG)의 평균은 7.75분이었다. 평균 과착유소요시간(tMBG)은 0.58분(35초) 이었으며, 후착유소요시간(tMNG)은 평균 0.42분(14초) 걸리는 것으로 조사되었다. 최고유속시 전기전도도(ELHMF)와 비유개시시 최고전기전도도(ELAP)의 평균은 각각 6.81 mS/cm와 7.58 mS/cm로 조사되었고 최고유속이후 최고전기전도도(ELMAX)는 평균 7.48 mS/cm로 나타났으며, 비유초기와 최고유속의 전기전도도 차이(ELAD)는 평균 0.61 mS/cm로 나타났다. 총비유량은 주착유시 평균유속(DMHG), 주착유시간(tMHG), Plateau 비유 소요시간(tPL), 비유하강기 소요시간(tAB)과 총착유 시간(tMGG)에 대하여 0.35~0.54 범위의 정(+)의 상관관계를 나타낸 반면, 과착유시간(tMBG)과 우유속 거품함량(SPL)과는 각각 -0.11과 -0.27의 부(-)의 상관을 나타내었다. 주착유시 평균유속(DMHG)이 증가하면 총비유시간(tMHG), Plateau 비유 소요시간(tPL), 비유하강기 소요시간(tAB), 총비유시간(tMGG)과 우유속 거품함량(SPL)은 감소하는 것으로 나타났다. 비유개시시 전기전도도가 높은 개체의 우유는 체세포 수가 적은 반면 최고 비유기 이후 최고전도도가 높은 개체의 우유는 체세포 수가 높은 것으로 나타났다. 따라서 비유상태를 정기적으로 점검하고 착유 및 비유에 대한 표준안을 바탕으로 착유를 실시하면 유량과 유질의 향상을 기대할 수 있다고 판단되었다.

연속발진 불화중수소 화학 레이저 출력특성 (Output characteristics of a continuous wave deuterium fluoride chemical laser)

  • 이정환;박병서;김재기
    • 한국광학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.65-69
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    • 2002
  • 불소원자(F)와 D$_2$ 기체 발열반응에 의해 레이저 이득매질인 DF 여기분자를 생성시키는 구조의 연속발진형 불화중수소 (DF)화학 레이저를 설계, 제작하고 발진 실험을 수행하였다. 불소원자는 F$_2$ 기체와 H$_2$ 기체를 연소시켜 생성시키고, 불소원자를 초음속 노즐을 통과시킨 직후에 D$_2$ 기체를 분사하여 형성된 DF 여기분자 초음속 흐름을 활성 매질로 사용하여 레이저를 발진시켰다. 본 연구에서 얻은 레이저 발진 출력은 101W이며, 최적의 유량조건에서 얻은 화학 효율은 5.12%, 비출력은 96.5 J/g이다.

속도제어기법을 이용한 로켓엔진 제어밸브의 동특성 (Dynamic Characteristics of the Control Valve for LRE using Speed Control Methode)

  • 이중엽;이수용
    • 항공우주기술
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    • 제7권2호
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    • pp.162-169
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    • 2008
  • 추력제어를 목적으로 제작된 제어밸브를 AMESim 시뮬레이터를 통해 모델링을 수행했다. 제어밸브와 유사하게 모델링하여 여러 물리적인 동특성을 시뮬레이션을 통해 예측했다. BLDC 모터를 이용하는 제어밸브 제어를 위하여 속도제어기법을 제안했으며, 시뮬레이션 및 시험을 통해 그 성능을 증명했다. 제어밸브에 대한 2차 필터(Pre-Filters)를 사용하여 적절한 안정성 이득을 확보했다. BLDC 모터의 속도제어 기법을 이용하는 제어밸브는 PI 게인 스케줄링 기법 보다 시스템 활용 시 용이하고, 유량제어 시험결과를 통해 시스템에 적용 가능성을 시사했다.

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증기발생기 디지탈 수위조절 시스템의 최적설계 (Optimal Design of the Nuclear Steam Generator Digital Water Level Control System)

  • Lee, Yoon-Joon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제26권1호
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    • pp.32-40
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    • 1994
  • 중기발생기의 수위조절과 관련하여 최적제어이론을 이용한 디지탈 제어시스템을 설계하였다. 우선 급수변을 일차 지연함수로 취급하여 전체 시스템에 포함시킴으로써 보다 실제에 가까운 시스템이 되게 하였다. LQ 방법을 이용하여 급수변의 작동 및 요구신호량과 급수출력과의 차이를 최소화시킬 수 있는 최적 이득상수를 결정하였으며, 아울러 저출력에서의 급수유량 측정이 불확실함을 고려하여 급수신호에 대한 칼만 관측기를 설계하였다. 그리고 전출력 구간에서 일정한 안정여유도를 유지시킬 수 있는 가변상수 디지탈 제어기를 설계하였다. 이러한 제어시스템은 보다 현실적인 상황을 반영하고 있으며 저출력에서 급수와 반대현상을 보이는 중기발생기의 동특성에도 불구하고 만족할만한 제어특성을 보이고 있다.

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가변 풍량 유닛에 대한 적분기를 가진 상태 궤환 제어에 관한 연구 (A Study on the State feedback with Integral Control for a Variable Air Volume Unit)

  • 박세화
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.9-14
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    • 2000
  • 건물의 에너지 효율과 절약을 위해 최근 주목을 많이 받고 있는 가변 풍량 유닛(VAV)에 대해 실제적인 적용을 위한 적분기를 가진 상태 궤환 제어기를 연구한다. 디지털 제어기에 적합하도록 제어기를 개발하게 되며, 디지털 제어기는 결과적으로 대상으로 하는 실내 공간의 온도와 급기 유량으로부터 VAV 유닛 댐퍼의 개도를 조절한다. 설정 온도의 변화와 외부 온도의 변화등의 조건에 대해 모의 실험이 수행되었으며, 단순화된 대상 실내 공간과 댐퍼 구동기의 모델링이 고려되어 제어기의 이득 파라미터와 시스템의 동특성과의 관계를 고찰한다.

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환경개선용수 공급에 의한 하천경관개선편익 계량화 방안 (Framework for Quantifying Stream Landscape Improvement Benefit by Supplying Environmental Water Use)

  • 김우찬;여규동;김길호;심명필
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.2117-2121
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    • 2008
  • 최근 서울시는 청계천의 유지용수 및 환경개선을 위해 한강물을 이용하였다. 이를 계기로 앞으로 유사한 용도로 물을 사용하려는 지방자치단체의 수요는 크게 증가할 것으로 예상된다. 이렇듯 환경을 개선하기 위한 용수의 수요는 이미 현실적인 문제로 대두되고 있음에도 이에 대한 기술적 분석이나 관련 제도가 잘 정비되지 않은 실정이며, 심지어 그 개념 및 용어의 정의조차 모호한 상황이다. '환경개선용수'는 간단하게는 '하천의 수질환경을 개선하고 하천의 기초 생태계를 보호하는 물'을 의미할 수 있다. 그러나 광의로는 효율적인 하천관리와 환경보전에 대한 국민들의 관심이 증가하면서 친수 공간 확대 등의 생활상의 필요까지도 포괄하는 개념이다. 환경개선용수로 인한 편익이란 수량 확보로 인한 수질 정화, 하천생태계 보전, 하천경관 개선, 유지유량 확보, 사회 생활환경 형성 등의 이득을 말한다. 본 연구의 목적은 일반적인 환경재의 가치평가기법을 조사하여 장단점을 분석하고, 이를 바탕으로 환경개선용수에 의한 하천경관개선편익의 계량화 방향을 제시하는 것이다. 특히 수자원의 환경편익 계량화와 관련한 국내 외 연구를 폭넓게 참고하고자 한다. 전통적인 경제학의 영역에서 환경재는 일반적으로 사치재로 분류할 수 있다. 따라서 국민소득수준의 향상에 따라 환경에 대한 사회적 욕구도 증가할 것이며, 이는 곧 환경개선에 의한 편익이 계속 증대될 것임을 의미한다. 수자원사업의 환경개선용수로 인한 편익의 계량화는 타당성분석의 신뢰성 향상으로 사업의 사회적 수용성을 높이는데 도움이 될 것으로 판단된다.

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유압 인버터 엘리베이터를 위한 부하 보상 및 속도 제어기 (Load compensation and Speed Controller for Hydraulic Inverter-fed Elevator)

  • 한상수
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권2호
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    • pp.163-167
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    • 2014
  • 유압 인버터 엘리베이터의 비선형성과 유압 펌프의 누유량으로 인한 진동 및 속도 편차를 줄이기 위한 부하 보상 및 속도 제어기를 제안하였다. 부하보상 제어기는 PI제어기로 구성하였으며 속도제어기는 PID 제어기를 이용하여 구성하였다. 제어기 제어 변수 이득은 시스템 전달함수의 주파수 응답 방법을 이용하였다. 제안한 제어기의 효용성은 실험을 통해 입증하였고 실험 결과 제안한 제어기는 부하 변동에 강인하고 비선형인 유압 엘리베이터 시스템에 안정하고 좋은 속도 및 가속도 응답 특성을 갖는다.

전자(電子) 팽창밸브를 이용(利用)한 증발기(蒸發器)의 냉매(冷媒) 流量(유량) 제어(制御) 및 과열도(過熱度) 특성(特性)에 관한 연구(硏究) (Study on Control of Refrigerant Flow Rate and Characteristics of Superheat in Evaporator using Electronic Expansion Valve)

  • 최순오;김정훈;양현석;김종수
    • 설비공학논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.380-387
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    • 1994
  • An experimental study was performed to investigate the characteristics of refrigerant flow rate control and superheat in an evaporator with an electronic expansion valve(EEV). The EEV used in this study was devised using a needle valve coupled with a stepping motor controlled by a personal computer. A Pill control equation was used to control the superheat of the evaporator and to set the superheat to $5^{\circ}C$. In order to determine an optimum running condition for the system, Pill parameters were varied for the wide range of values. The running condition of an air conditioning system with a PI control was reasonably stable compared with that of the Pill control. Experimental results for the PI control using parameter values, $K_p=1.5$, $T_i=400(sec)$ and $T_s=6(sec)$ show that the superheat reached its target value. When external disturbances were introduced to the system, the superheat target value was reached within about 3 minutes. When the EEV was applied to the air conditioning system driven by an inverter, room temperature control was excellent.

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유량제어용 서보밸브와 비례방향밸브의 압력신호를 이용한 정적 성능 진단에 관한 연구 (Static Performance Diagnosis Based on Pressure Signal for a Flow Control Servovalve or Proportional Direction Valve)

  • 김성동;전세형;김인동;함영복
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제9권4호
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    • pp.32-41
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    • 2012
  • Most diagnosis methods for servo valves requires installing spool displacement sensor or flow sensor as well as pressure sensor. The measurement of flow is hard to implement and many kinds of servovalves or proportional direction valves do not have a built-in spool displacement sensor. In this study, static performances of servovalve or proportional-direction-valve are studied theoretically and a diagnosis technique, which uses only load pressure and input current signal, is assessed. An experimental setup was made based upon a personal computer and the LabVIEW graphical language. A series of diagnosis tests were performed and the analysis results showed it possible to measure the pressure gain, hysteresis and null bias in a relatively simple methodology.