• 제목/요약/키워드: 정상상태 시뮬레이션

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75톤급 액체로켓엔진 정상상태 과정의 수학적 모델링 및 시뮬레이션 (Mathematical Modeling and Simulation for Steady State of a 75-ton Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 이계림;차지형;고상호;박순영;정은환
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.6-12
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    • 2017
  • 본 논문은 75톤급 개방형(Open-cycle) 액체로켓엔진(Liquid Propellant Rocket Engine, LPRE)의 수학적 모델링 및 정상상태(Steady state)에서의 시뮬레이션을 수행한 내용을 다룬다. 액체로켓엔진의 각 구성품들은 열역학 및 동역학적 특성을 이용하여 크게 7개로 분류할 수 있으나, 본 논문의 액체로켓엔진 시뮬레이션 모델을 간단화하기 위해 열전달 모델링을 생략하여 4개의 지배방정식(Govern equation)을 이용하였다. 정상상태에서의 실험 데이터와 시뮬레이션 데이터의 오차율을 통해 모델링을 확인하였으며 공칭 작동점에서의 선형화 모델을 이용하여 안정성을 판단하였다. 또한, 시뮬레이션 모델링을 검증하기 위해 실험 데이터의 과도응답을 비교하였다.

자동회전의 비정상 수치해법과 2차원 공력계수의 영향 (An Unsteady Numerical Method of Autorotation and the Effect of 2D Aerodynamic Coefficients)

  • 김학윤;신동진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.121-130
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    • 2009
  • 전진 비행중인 자동회전 로터에 대한 비정상 수치해석 기법이 개발되었다. 자동회전 로터의 플래핑과 회전운동 방정식은 주어지는 시간간격에 따라 연속적으로 적분되며 이 때 회전면에서의 유도 속도장은 동적 유도흐름 이론(dynamic inflow theory)에 의해 계속 업데이트 되면서 블레이드의 모든 요소에서 유효 받음각을 결정하여 비정상 상태를 모사한다. 로터의 임의의 초기 회전속도 및 플래핑각에서 정상상태로 천이(transition)되는 과정을 시뮬레이션 하였고 블레이드 에어포일 공력 데이터들을 이용하여 방정식들의 수치해인 자동회전의 정상상태를 예측하였다. 2차원 Navier-Stokes 솔버로 받음각과 레이놀즈수에 따라 해석된 에어포일 데이터를 이용하여 자동회전의 비정상 시뮬레이션을 수행한 해석 결과는 풍동실험 결과와 잘 일치하였다

링크 용량계획을 위한 분석적 시뮬레이션 기법 연구 (A Study on Analytical Simulation Technique for Link Capacity Planning)

  • 장택수;한정규
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.504-506
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    • 2011
  • 네트워크 관리자는 트래픽 증가에 따른 네트워크 성능저하 문제를 해결하기 위해 개별 링크에 필요한 용량을 산정해야할 때가 있다. 대규모 네트워크의 경우 이산 사건 시뮬레이션만을 수행하여 용량을 산정하는 것보다 분석적 시뮬레이션을 함께 사용하여 용량을 산정한다면 시뮬레이션에 필요한 시간을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 링크 용량계획을 위한 분석적 시뮬레이션의 활용방안을 논하고 그 기법을 기술하였다. 제안한 분석적 시뮬레이션 기법은 정상상태의 네트워크 분석이기 때문에 이산 사건 시뮬레이션에 비해 시뮬레이션에 소요되는 시간은 작지만 정확도는 낮다. 하지만 대규모 네트워크의 상태를 빠르게 파악하고 문제를 해결해야 한다면 좀 더 정밀한 시뮬레이션이나 분석을 위한 사전자료를 만들기에 충분할 것이다.

굴삭기의 엔진/펌프시스템의 모델링 및 제어 (Modeling and control of excavator engine/pump system)

  • 하석홍;곽동훈;이진걸
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.951-956
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    • 1991
  • 굴삭기 엔진 펌프시스템을 실험결과에 근거해서 모델링하여 수치적으로 시뮬레이션을 행하였다. 엔진.펌프시스템은 그 구성이 복잡할 뿐만 아니라 시스템자체의 비선형성,작업에 따라 시스템에 가해지는 불확실한 외란, 파라미터의 변동으로 인하여 정확한 모델링을 행하기는 다소 어려움이 있었다. 비례제어만을 사용시는 정상상태오차의 발생,초기의 회전수저하등으로 인하여 적합하지 않았다. 이를 개선하기 위하여 PID제어를 사용하였을 경우 정상상태오차는 제거할 수 있으나 정착시간이 길어지는 것을 볼 수 있었다. 슬라이딩모우드에 의한 제어법을 적용하였을 경우 정상상태오차,정착시간,최대회전수저하량을 모두 만족하였으나 과도상태에서 오실레이션이 발생하는 현상을 볼 수 있었다.

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분산 시뮬레이션에서의 Coverage 분석에 관한 연구 (Quality of Coverage Analysis on Distributed Stochastic Steady-State Simulations)

  • 이종숙;박형우;정해덕
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제9A권4호
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    • pp.519-524
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    • 2002
  • 본 논문에서는 분산 시뮬레이션 기법 중에 하나인 MRIP(Multiple Replications In Parallel) 시나리오에서 각종 순차적인 시뮬레이션 분석 방법들의 성능을 측정할 수 있는 포함범위(Coverage)에 대한 신뢰구간(confidence intervals) 및 속도향상(Speedup)에 대해 살펴보았다. F-분포를 기반으로 한 신뢰구간에 대한 추정기(estimator)를 단일 프로세서와 다중 프로세서 상에서 참조모델(reference model)로 $M/M/1/{\infty},\;M/D/I/{\infty}과\;M/H_{2}/1/{\infty}$큐잉 시스템을 활용하여 정상상태(steady-state)에서의 평균치를 추정하는 시뮬레이션에 적용하였다. 순차적인 포함범위 분석을 위해서는 수많은 시뮬레이션 실행(Run)들이 요구되는데, MRIP 분산 시뮬레이션 시나리오에서 다중 프로세서를 이용하여 시뮬레이션을 수행하여 최종 시뮬레이션 결과를 얻는데 걸리는 신간을 감소시켰다. 또한, LNA으로 연결된 분산 컴퓨팅 시스템에 시뮬레이션을 동시에 수행시킴으로써 쉽게 필요한 수의 시뮬레이션 실행결과(Run)를 수집할 수 있다. 이는 샘플의 수가 증가됨으로써 좀더 신뢰도가 높은 최종 신뢰구간을 시뮬레이션 수행자가 얻을 수 있게 해준다.

정상운전시 상태 및 제어백터 가변을 고려한 원자력 발전설비의 최적제어 (Optimal Control of Nuclear Power Plant under Considering State and Control Vector in Normal Operation)

  • 김동화
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제8권4호
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    • pp.63-69
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    • 1994
  • 본 논문에서는 원자력 발전소 정상 운전시 제어 및 상태벡터 가변을 고려한 최적제어 문제가 연구되었다. 제어기 설계시 제어 및 상태벡터가 변하는 경우를 고려하여 제어기를 구성하고 운전중 상태 및 제어벡터 가변에 따라 변하는 제어기의 최적이득을 정한정 및 양한정 행렬을 이용해 구함으로서 운전중의 부하변화 및 외란에 대해 실질적인 최적제어가 되도록 하였다. 시뮬레이션 결과 정상상태의 부하변화에 대해서는 제어목적에 맞게 잘 추종하고 있었고 원자로 입·출구 및 가압기 계통의 외란에 대해서는 정상상태시의 부하변화와 같은 응답특성을 갖으나 적은 외란에 대해서도 부하가 크게 변하는 회과를 갖는 응답특성을 보이고 있어 외란이 시스템 전반에 미치는 영향이 매우 큼을 보이고 있다.

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시냅스 웨이트 변화에 따른 계층구조 뉴런에서의 활성전위 시뮬레이션 (A Simulation of Action Potential on The Hierachical Structured Neuron with Synapse Weight Transition)

  • 김석환;류광렬;허창우;이규정
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 추계종합학술대회
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    • pp.509-513
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    • 2000
  • 아홉 개의 계층구조 형태의 뉴런을 LINUX를 기초로 한 GENESIS를 이용하여 입력전류에 대한 각 뉴런의 신경전달 메카니즘을 분석하였고 마지막 뉴런에 미치는 활성전위 영향을 시뮬레이션을 해보았다. 본 연구에서는 다른 뉴런과 연결해주며 신호를 전달해주는 시냅스의 웨이트를 중간계층 뉴런에서 적게 연결하여 비정상 상태의 뉴런을 만들어 보았다. 시뮬레이션 결과 신경세포를 전기회로 적인 모델을 기준으로 설계한 뉴런은 미세한 자극의 변화해 매우 민감하게 반응 하였고, 마지막 뉴런 에서는 활성전위 간격이 정상상태의 다른 세포와 비교해 보았으며, 결과적으로 뉴런의 시냅스 웨이트가 적으면 신경전달에 이상이 발생하여 세포가 손상됨을 알 수 있었다.

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시냅스 웨이트 변화에 따른 계층구조 뉴런에서의 활성전위 시뮬레이션 (A Simulation of Action Potential on the Hierachical Structured Neuron with Synapse Weight Transition)

  • 김석환;류광렬;허창우;이규정
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.869-874
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    • 2000
  • 아홉 개의 계층구조 형태의 뉴런을 LINUX를 기초로 한 GENESIS를 이용하여 입력전류에 대한 각 뉴런의 신경전달 메카니즘을 분석하였고 마지막 뉴런에 미치는 활성전위 영향을 시뮬레이션을 해 보았다. 본 연 구에서는 다른 뉴런과 연결해주며 신호를 전달해주는 시냅스의 웨이트를 중간계층 뉴런에서 적게 연결하여 비정상 상태의 뉴런을 만들어 보았다. 시뮬레이션 결과 신경세포를 전기회로 적인 모델을 기준으로 설계한 뉴런은 미세한 자극의 변화해 매우 민감하게 반응 하였고, 마지막 뉴런 에서는 활성전위 간격이 정상상태의 다른 세포와 비교해 보았으며, 결과적으로 뉴런의 시냅스 웨이트가 적으면 신경전달에 이상 이 발생하여 세 포가 손상됨을 알 수 있었다.

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MATLAB-SIMULINK를 이용한 동기발전기 과도-차과도 특성 모델링 (Transient-Sub transient Characteristic Modeling of Synchronous Generator using MATLAB-SIMULINK)

  • 이강;조종민;김지찬;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.164-165
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    • 2019
  • 본 논문은 3상 동기발전기의 과도 특성을 분석하기 위해 MATLAB/ SIMULINK를 이용하여 모델링하였으며 동기발전기 출력단의 개방 및 3상 단락 회로 조건에 따른 특성곡선을 분석하였다. 정상상태, 과도상태 및 차과도상태 구간에서 고정자 권선, 회전자 권선 및 댐퍼 권선 등이 갖는 자기 인덕턴스 및 상호 인덕턴스 특성 관계와 자속 변화특성 등을 수학적 모델 기반의 소신호 모델링을 통해 3상 동기발전기를 등가적으로 모델링하였다. 시뮬레이션을 통해 얻은 값에 의해 과도상태와 차과도상태의 모터 데이터를 분석하고 단락상태의 시간 상수를 계산하여, 동기발전기의 3상 단락 조건에서 초기 과도 및 과도상태의 특성을 검증하였다.최종적으로, 이론적 공식에 의해 계산 된 동기 발전기의 파라미터는 시뮬레이션 결과와 일치하며 오차는 2 % 범위 내에 있다.

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회로 시뮬레이션을 위한 단일전자 트랜지스터의 과도전류 모델링 (Transient Modeling of Single-Electron Transistors for Circuit Simulation)

  • 유윤섭;김상훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권4호
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    • pp.1-12
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    • 2003
  • 본 논문에서는 과도상태 회로 시뮬레이션에서 각각의 단일전자 트랜지스터 (Single electron transistor: SET)가 독립적으로 다루어질 수 있는 영역을 체계적으로 조사했다. Interconnection 정전용량이 충분히 큰 회로의 과도상태 시뮬레이션에서도 정상상태 경우와 마찬가지로 각각의 SET가 독립적으로 다뤄질 수 있음을 찾았다. 그러나, 각각의 SET들이 서로 독립적으로 다뤄질 수 있는 interconnection의 부하정전용량은 정상상태보다 약 10배 정도 크다. 이런 조건에서 SPICE에 적용 가능한 단일전자 트랜지스터 (Single electron transistor: SET)의 과도상태 compact 모델을 제시한다. 이 모델은 SPICE main routine의 admittance 행렬과 전류 행렬 구성 요소를 효율적으로 만들기 위해 새롭게 개발된 등가회로 접근방식에 기초한다. 과도상태 모델은 전자우물 안의 전자 개수를 정확히 계산하기 위해서 시변 master 방정식 solver를 각각 포함한다. 이 모델을 이용해서 단일전자 회로 및 단일전자 소자/회로와 CMOS 회로가 결합한 SET/CMOS hybrid 회로를 성공적으로 계산했다. SPICE에 적용된 기존의 시뮬레이터의 결과와 비교해서 상당히 일치하며 CPU 계산 시간도 더 짧아짐을 보인다.