• Title/Summary/Keyword: 조종안정성능

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A Study on the Manoeuvrability as Function of Stern Hull Form in Shallow Water (선미형상을 고려한 천수역에서의 조종성능에 관한 연구)

  • Lee, Sungwook
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.21 no.5
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    • pp.552-557
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    • 2015
  • A numerical simulation studies were performed to investigate a manoeuvring characteristics as function of stern hull form with the mathematical model. In order to consider the effect of the stern hull form and obtain the manoeuvring characteristics, a parameter($C_{wa}$) which is aft. water plane area coefficient is modified. Because modifying $C_{wa}$(${\pm}2%$) means that the stern hull form is modified to V-type or U-type, the numerical simulation was performed with this modified $C_{wa}$. A changing trend for the manoeuvring characteristics not only in deep water but also in shallow water such as directional stability, turning and zig-zag was investigated and presented as the results. Present study showed that the manoeuvrability in shallow water largely changed when the draught and water depth ratio(=d/H) become 0.5, and the stern hull form can affect to the manoeuvrability of a vessel navigating in restricted water depth. In addition, it showed that approaching the stern hull to U-type makes the advance and tactical diameter of turning motion large and the overshoot angle of zig-zag motions small. Otherwise, it showed approaching the stern hull form to V-type makes the advance and tactical diameter of turning motion small and the overshoot angle of zig-zag motions large in the present study.

Performance of Feedforward for Stabilization of Current Control between BESS and Diesel Generator (BESS-디젤발전기 연계 전류제어의 안정화를 위한 전향보상 성능 검증)

  • Jo, Jongmin;Jo, Hyunsik;Cha, Hanju
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.27-28
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    • 2016
  • 본 논문은 BESS-디젤발전기 연계운전 조건에서 BESS의 안정한 전류제어를 수행하기 위해 전향보상 성분을 고려하여 디지털 이론 기반의 전류제어 안정도를 해석하고, 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다. 디젤발전기의 동기 인덕턴스가 LCL 필터에 미치는 상호간섭 공진문제를 해석하였으며, 불안정한 전류제어의 안정도 향상을 위해 적절한 이득을 갖는 전향보상을 고려하였다. 또한, BESS-디젤발전기 연계운전 실험을 통해 전향보상 이득이 0.4인 경우 안정한 전류제어가 수행됨에 따라 안정도 해석의 타당성을 검증하였다.

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Estimation of Maneuverability of Underwater Vehicles with Ahead Propeller by the Vertical Planar Motion Mechanism Test (VPMM 시험을 통한 선수부에 프로펠러를 갖는 수중운동체의 조종성능 추정)

  • Shin, Myung-Sub;Kim, Dong-Hwi;Kim, Yagin;Hwang, Jong-Hyon;Baek, Hyung-Min;Kim, Sung-Jae;Park, Sang-Jun;Choi, Young-Myung;Park, Hongrae;Kim, Eun-Soo
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.46 no.3
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    • pp.168-178
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    • 2022
  • In this study, the resistance test, the vertical static angle of the attack test and VPMM test will be conducted to estimate the maneuverability of underwater vehicles with ahead propeller. The vertical static test will be conducted within the range of -40deg to 40deg, to investigate the cross-flow drag at high incidence angles. The tests will be conducted by dividing the propeller rotation into a case in which the propeller rotates at a specific rpm, and a case in which the propeller rotates naturally, according to the towing speed. Hydrodynamic coefficients of vertical direction will be estimated by the captive model tests. Additionally, the vertical dynamic stability index based on estimated hydrodynamic coefficients will be calculated and the impact of the propeller revolution state on the index will be investigated. The results are expected to be used as reference test data for underwater vehicles with ahead propeller.

A Study on Control Law Augmentation in order to Improve Aircraft Controllability and Stability in High Angle of Attack (고받음각에서 조종성능 및 안정성 증강을 위한 제어법칙에 관한 연구)

  • Kim, Chong-Sup;Hwang, Byung-Moon;Lee, Dong-Gyu
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.10
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    • pp.60-67
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    • 2005
  • Modern version of supersonic jet fighter aircraft must have guaranteed appropriate controllability and stability in HAoA(high angle of attack). Limit value of aircraft entering into the deep stall in HAoA is related to aircraft configuration design. But, In order to guarantee the aircraft's safety in HAoA, control law for HAoA region implemented in digital Fly-By-Wire flight control system of supersonic jet fighter. The AoA limiter is designed for positive HAoA in longitudinal control law. But, aircraft departure during aggressive negative pitch maneuver such as push over in departure resistance flight test. Therefore negative AoA limiter is needed in longitudinal control law. Result of T-50 flight test show that the AoA is exceed the limit value during aggressive positive pitch maneuver in pull up of power approach mode. In this paper, the AoA limit control law in positive and negative AoA was proposed in order to improve aircraft controllability and stability.

Automobile aerodynamics (자동차의 공기역학)

  • 강신영;정석호;김성훈
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.9 no.3
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    • pp.46-54
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    • 1987
  • 자동차의 외형을 설계하는 과정에서 미적인 관점을 떠나 역학적으로 고려할 때에는 공기역학이 매우 중요하게 된다. 이 분야에서 연구하는 전문가에게는 잘 알려진 내용이 될지는 모르겠으나 자동차의 설계 및 개발에 종사하는 일반연구자에게는 공기역학에 관한 문헌 및 전문서적 또한 주 위에서 쉽게 얻을 수는 있으나 부담없이 인식되기에는 그리 쉬운 일은 아니다. 이와 관련하여 Car Stying Volume 50+1/2의 별책으로 간행된 특집호에 여러 가지 흥미있는 내용이 기술 설명 되어 있다. 이는 1985년 발행되었으며 일본자동차연구소에 재직중인 무능진리씨가 해설하였다. 이후 본 내용은 여기서 발췌함을 밝혀둔다. 자동차에 관한 공기역확은 주로 다음과 같은 성능 향상을 위하여 필요하다. (1) 주행연료비 절약 (2) 최고속도의 향상 (3) 고속주행시 조종안정성의 향상 (4) 횡풍에서 주행안전성 향상 (5) 엔진이나 제동장치 등의 냉각성능 향상 (6) 바람에 의한 소음의 감소 (7) 환기성능의 향상 (8) 제상성능의 향상 (9) 공기 조화성능의 향상 (10) 먼지 또는 오물의 부착방지 및 억제 (11) 창문 와이퍼의 작동 등이다.

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헬리콥터 주 로터 훨타워(Whirl Tower) 사례 및 동향

  • Kim, Deok-Gwan;Hong, Dan-Bi;Song, Geun-Ung;Kim, Tae-Ju;Kim, Seung-Ho
    • Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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    • v.5 no.2
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    • pp.23-32
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    • 2007
  • 헬리콥터 주 로터 시스템은 헬리콥터 전체 성능을 좌우하고, 비행특성을 결정하는 핵심 구성품이다. 주 로터 시스템은 회전하면서 추력 및 조종력을 발생시키기 때문에 동적 밸런싱을 맞추는 것도 중요한 개발단계업무 중에 하나이다. 주 로터 시스템의 개발 과정에서 헬리콥터 비행시제 장착 전에 동적 밸런스 시험, 성능시험, 안정성 시험 등을 포함하는 훨시험(whirl test)을 수행하게 된다. 이 시험 수행을 위해 제작되는 시험장치가 훨타워(whirl tower)이다. 세계 유수 헬리콥터 회사들은 주 로터 훨시험을 위한 설비인 훨타워를 보유하고 있으며, 지속적으로 성능 개량 등을 통해 최신의 기술 및 장비를 적용하여 운영하고 있다. 본 논문에서는 대표적으로 사용되고 있는 해외 헬리콥터 회사들의 훨타워의 사례를 설명하고 설비의 기능을 기술함으로써 기술적 동향에 대하여 살펴보았다. 현재 한국형헬기개발사업(KHP)에서 구축중인 다목적 의 WTTF(whirl tower test facility) 요구조건 및 설계 현황에 대해서도 기술하였다. 당 연구원의 WTTF는 한국형기동헬기(KUH)의 주 로터 훨시험 및 내구성 시험을 위해 구축되고 있다. 본 시험설비는 연구개발용 시험과 양산용 시험을 모두 수행할 수 있도록 다목적으로 개발될 예정이다. 본 설비는 기존 해외 설비와는 차별화되어 다목적 시험을 할 수 있도록 설계가 진행중이며, 2008년12월에 구축 완료 예정이다.

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A Study on the Development of Semi-Submersible Drilling Rig with Oil Recovery System

  • Lee, Kwi-Joo;An, Jung-Sun
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2011.06a
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    • pp.399-401
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    • 2011
  • 반잠수식 시추선의 주선체(lower hull)를 세 가지 타입으로 설계하여 주선체에 대한 유체정역학적 계산, 조종성능 및 내항성능 계산 그리고 이론계산을 수행하여 wave distribution과 height도 각각 비교 분석하였다. 주선체의 Convention type, Bulbous bow type, 그리고 Ice breaking type 중 Ice breaking type 선형의 성능이 가장 우수하였다. 다음으로는 반잠수식 시추선의 모든 조건(작업, 이동, 생존)에서 주기둥(column) 또는 주선체(Lower)가 손상되어 부력을 상실했을 시 전복 되지 않도록 고안된 예비부력 기능과 기름 유출 사고시 기름을 회수 할 수 있는 기능을 갖춘 유회수 겸용 예비부력 탱크를 개발하였다.

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Dynamics modeling and Estimation of Manoeuvrability for Tug-Barge Systems (예부선의 동역학 모델링 및 조종 성능 추정법 개발)

  • Yeo, Dong-Jin;Han, Seong-Hwan;Kim, Dong-Jin;Kim, Yeon-Gyu
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.40-41
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    • 2009
  • In general, ships are towed to keep the safe operations in harbor or channel by tug boats. Due to increase in ocean traffic, many accidents are happened in harbor or channel in these days. Therefore it is necessary to predict manoeuvrability of tug-barge system, and to assure the safety of that system. Turg-barge system is composed of tug boat, barge, and towing cable, connecting both ships. Manoeuvring equations of tug-barge system are suggested, and the scopes of model tests are discussed to establish the mathematical models for tug boats in this paper.

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Empennage Design of Solar-Electric Powered High Altitude Long Endurance Unmanned Aerial Vehicle (고고도 장기체공 전기 동력 무인기의 꼬리 날개 설계)

  • Hwang, Seung-Jae;Lee, Yung-Gyo;Kim, Cheol-Wan;Ahn, Seok-Min
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.41 no.9
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    • pp.708-713
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    • 2013
  • KARI is developing a solar-electric powered HALE UAV(EAV-3). For demonstrating the technology, EAV-2H, a down-scaled version of EAV-3, is developed and after EAV-2H's initial flight test, the directional stability and control need to be improved. Thus, the vertical tail and rudder of EAV-2H are redesigned with Advanced Aircraft Analysis(AAA). Size of the rudder is increased from mean chord ratio of rudder to vertical tail, $C_r/C_v(%)=30$ to $C_r/C_v(%)=60$ and size of the vertical tail is reduced 15%. As a result, the directional control to side wind($v_1$) is improved to sideslip angle, ${\beta}(deg)=25^{\circ}$ and $v_1(m/sec)=3.54$. Also, variation of airplane side force coefficient with sideslip angle ($C_{y_{\beta}}$) and variation of airplane side force coefficient with dimensionless rate of change of yaw rate ($C_{y_r}$) are reduced 15% and 22%, respectively to minimize the effect of side wind. The empennage design of EAV-2H is verified with flight tests and applied to design of KARI's solar-electric-powered EAV-3.

Automotive Active Suspension Design using LQG/LTR method (LQG/LTR 설계방법을 이용한 자동차 현가장치 능동제어)

  • 박봉철;황재혁
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1993.04a
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    • pp.86-92
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    • 1993
  • 자동차의 현가장치에 대한 능동제어연구는 국내외적으로 활발히 진행되어 왔다. 수동식현가장치는 단순히 스프링과 감쇠기로 차체의 진동을 수동 제어 하므로 성능 향상에 한계가 존재하게 된다. 수동식 현가장치가 강성계수와 감쇠계수를 조절함으로써 차체로 들어오는 진동을 억제하는 반면, 능동식제 어는 보통 유압을 이용하여 효율적으로 차체에 들어오는 진동을 억제시키게 된다. 일반적으로 자동차가 능동현가장치 설계시 요구되는 사항은 탑승자의 승차감, 조종성, 현가장치의 공간확보 문제, 경제성(제어력), 실제적으로 자동 차에 적용할 수 있는 능동제어기법인가 하는 문제이다. 자동차 능동식 현가 장치는 보통 1/4 car (2자유도계), Full-car 모델 (7자유도계) 등으로 모델링 을 하여 능동제어기를 설계한다. 1/4 car 모델의 특징은 해석이 비교적 단순 하고 현가장치의 동적거동을 이해하는데 유용하고 실험을 하거나 실제 자동 차에 적용하기 쉬운 반면에 Full-car 모델에 비해 제어력의 효율이 떨어진다 는 단점이 있다. 그 이유는 1/4 car 모델은 차체의 동역학적 특성을 고려하 여 설계하지 않았기 때문에 4개의 독립현가차축에서는 오직 그 현가축방향 으로 발생하는 수직방향의 진동만을 제어하기 때문이다. 따라서 동역학적 역 성에 기인하는 운동을 제어하는 비효율적인 제어력이 공급된다는 단점을 갖 는다. 이에 비해 full-car 모델은 주행모드(수직, 롤링, 피칭운동)간의 연성을 고려하여 제어기를 설계할 수 있기 때문에 1/4 car 모델에 비해 제어력의 효 율이 높다는 장점이 있는 반면에 모델이 수학적으로 복잡하므로 제어력을 구하는데 계산량이 많고, 실제 자동차에 적용하기에 복잡하다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 쉽게 실험할 수 있고, 실용화할 수 있는 1/4 car 모델에 대하여 능동제어기를 설계하여 실제자동차에 능동제어기를 적용할 때 참고가 될 수 있도록 하였다. 자동차는 저주파영역의 밴드통과필터 역할 을 하므로 저주파에서의 성능, 특히 탑승자가 민감하게 느끼는 0.5Hz - 10Hz 부근의 주파수성능은 승차감, 조종성에 상당히 중요하다. 이에 본 논문 에서는 0.5Hz - 10Hz 부근의 승차감, 조종성의 향상에 초점을 두고 차체의 속도를 출력변수로 한 LQG/LTR 제어기를 설계하였다. LQG/LTR 설계기법 은 안정도-강인성이 좋은 체계적인 설계기법으로서 전 상태를 측정할 필요 가 없으므로 실제 적용시 효과적이다. 또한 자동차의 제원의 변화에 대한 고 유치의 민감도해석과 새로운 개념으로 안정도-강인성(Robustness)해석을 하 여 수동시스템과 능동시스템의 강인성을 비교하였다.

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