• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.281-284
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• 2009

Acoustic tuning frequency of quarter-wave resonators is investigated numerically to suppress combustion instability in a liquid rocket engine. A quarter-wave resonator is adopted, which was designed from the cold acoustic test for optimal damping condition. First, in a model combustion chamber scaled down from a full-scale chamber, reactive flow filed is analyzed numerically and acoustic-pressure responses are examined. Next, thermodynamic properties in the resonators are predicted. Based on the data, frequency tuning method is studied. The optimum tuning length of each resonator is proposed and thereby, sufficient damping is produced.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.11
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• pp.5306-5313
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• 2011

Most previous studies for finding optimal design parameters of a tuned mass damper(TMD) have been focused on the harmonic excited single-degree-of freedom system. In this study, optimal values of damping ratio and tuning frequency ratio of a TMD applied to control a seismically excited structure are investigated through numerical analyses. Considering that the structural responses due to earthquake loads are strongly dependent on the soil condition, the site effects on the optimal parameters of the TMD are studied and compared to those presented by previous studies. Numerical analyses results indicate that better control performance can be obtained by using the parameters proposed by this study in the seismic application of the TMD.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.139-141
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• 2020

본 논문에선 다수의 변압기를 도입하여 복수의 입출력 포트 간 전력 동조화 문제를 해결할 수 있는 Quadruple-Active-Bridge(QAB) 컨버터를 제안한다. 기존 QAB 컨버터는 단일 변압기를 사용하기 때문에 입출력 포트 사이의 전력 동조화 문제가 발생한다. 따라서 단일 변압기에서 포트 간 전력 비동조화를 달성하기 위해 입력 포트의 누설 인덕턴스를 최소화하는 최적의 변압기 설계가 필요하나, 복수의 권선 구조로 인해 최적의 설계가 어렵다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 본 논문에선 기존의 단일 변압기와 복수의 변압기를 함께 설치하는 구조를 제안한다. 제안한 구조를 통해 별도의 비동조화 알고리즘 없이 출력 포트 사이의 전력 동조화 문제를 해결할 수 있다. 그리고 변압기의 설계도 복잡했던 기존 QAB 와는 달리 쉬워지는 이점도 있다. 제안한 컨버터의 구조 및 전력 비동조화를 등가 모델을 통해 이론적으로 분석한다. 그리고 이를 검증하고자 3 kW급 시작품을 통해 전력전달 구조 및 전력 비동조화를 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.06a
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• pp.25-28
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• 2002

본 논문은 마이크로 프로세스로 처리되는 여러 제어장치들 중에서 PI제어기의 최적 자동동조에 관한 개선된 방법을 제안하고자 한다. 이 방법은 Relay 자동동조 법으로서 이를 마이크로 프로세스에 응용하여 제어대상에 최적의 PI계수를 입력하게된다. 이를 위해 먼저 Computer와 DSP사이에 통신이 가능하도록 RS-232를 설치하고, 컴퓨터의 제어신호에 따라 모터의 속도가 Relay와 PI제어기에 의해 목표값에 도달할 수 있도록 설계하였다. 내부적으로 사용된 Relay 동조방식은 Relay로 제어대상의 출력을 강제로 진등시켜서 출력의 진폭과 주기를 이용하여 PI 계수를 조정하고 제어기의 입력값으로 선택된다. Relay동조 법은 동조과정이 간단하여 동조 방식의 구현이 쉽다. 또 위상여유를 고려하여 제어기의 계수를 조정하기 때문에 시스템의 견실성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 비례 제어만으로 임계 진동을 하지 않는 시스템의 경우에도 사용할 수 있고, 원점에 극점이 있는 경우에도 적용할 수 있어서 기존의 제어방식이 가지는 제약성의 한계를 극복할 수 있어서 적용성이 우수하다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2006.11a
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• pp.370-373
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• 2006

본 논문에서는 복잡하고 비선형적인 시스템에 대하여 구체적이고 체계적인 방법에 의한 퍼지 모델을 설계하기 위해 유전자알고리즘을 이용하여 전반부 및 후반부의 구조와 파라미터 동정한다. 정보 입자 기반 퍼지 모델의 구조를 동정하기 위하여 유전자 알고리즘을 이용하여 입력 변수의 수, 선택될 입력 변수, 멤버쉽함수의 수, 그리고 후반부 형태를 결정하고, 파라미터를 동정하기 위하여 전반부 멤버쉽 파라미터를 동조하여 최적의 퍼지 모델을 설계한다. 또한 구조 동정 및 파라미터 동정에 있어서 개선된 연속적 동조 방법으로 접근하여 정보 입자 기반 퍼지 모델의 최적 동정을 도모한다. 마지막으로 제안된 퍼지 모델은 표준 모델로서 널리 사용되는 수치적인 예를 통하여 평가한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2008.05a
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• pp.213-217
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• 2008

In this paper, a new design method for IMC-PID that adds a phase scaling factor of system identifications to the standard IMC-PID controller as a control parameter is proposed. Based on analytically derived frequency properties such as gain, phase margin and maximum magnitude of sensitivity function, this tuning rule is an optimal control method determining the optimum values of controlling factors to minimize the cost function, integral error criterion of the step response in time domain, in the constraints of design parameters to guarantee qualified frequency design specifications. The proposed controller improves existing single-parameter design methods of IMC-PID in the inflexibility problem to be able to consider various design specifications. Its effectiveness is examined by a simulation example, where a comparison of the performances obtained with the proposed tuning rule and with other common tuning rules is shown.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.14 no.3
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• pp.1-8
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• 2010

Acoustic tuning of quarter-wave resonator is investigated numerically to suppress combustion instability in liquid rocket engines. A model combustion chamber is adopted. First, basic acoustic characteristics are examined and acoustic damping is pursued by quarter-wave resonators. Next, for frequency tuning of the resonators, thermodynamic properties inside the acoustic resonators are estimated based on the numerical data. Maximum damping capacity is obtained when the resonators are designed to have the optimum length calculated with the properties. But, damping capacity induced by the resonators with the same length is comparable with it.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.40 no.1
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• pp.64-72
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• 2021

This paper carried out the optimal design of Tuned Mass Damper (TMD) to attenuate the vibrational energy of pipeline subjected to fluid movement. Under the uncertainty of the vibration source and the specification of a pipeline system, an adaptive approach to design TMD is suggested. A surrogate pipeline system model was designed using MATLAB, and the optimal design method was developed based on the surrogate pipe model. The developed optimization method was validated using Finite Element (FE) model in ANSYS Workbench. And the TMD was designed to account for measurement error and installed on the industrial pipeline system. It showed that the pipeline vibrational amplitude was reduced by 95 % after installing the TMD.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.10 no.3
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• pp.41-47
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• 2006

Effects of mean flow and nozzle damping on acoustic tuning of a gas-liquid scheme coaxial injector are investigated numerically adopting a linear acoustic analysis. The injector plays a role as a half-wave acoustic resonator for acoustic damping in a combustion chamber of a liquid rocket engine. As Mach number of mean flow in a chamber increases, the resonant frequency of the first tangential mode decreases slightly and the optimum injector tuning length varies negligibly. Nozzle damping affects neither the resonant frequency nor the optimum length. From these numerical results, effects of mean flow and nozzle damping on acoustic tuning of a resonator are negligible. As open area of the injectors increases, the acoustic amplitude decreases, but new injector-coupled modes appear.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07d
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• pp.2114-2116
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• 2002

본 논문은 개선된 Complex 방법을 이용한 하이브리드 퍼지 PID 제어기의 최적 자동동조 알고리즘을 제안한다. 제어응답은 퍼지제어기의 환산계수 값에 의해 여러 종류, 여러 형태로 변화하기 때문에 해당하는 제어계의 평가 기준을 만족하도록 제어 파라미터 값을 정하는 것이 중요하다. PID 파라미터 조정법에는 많은 방법이 제안되어 왔었다. 대표적인 예로서 Ziegler-Nichols, Cohen-Coon, Chien-Hrones-Reswick(CHR) 등에 의해 제안된 방법들이 있다. 본 논문에서는 개선된 Complex 방법을 이용한 강력한 자동동조 알고리즘이 하이브리드 퍼지 PID 제어기의 성능을 자동적으로 개선하기 위해 사용된다. 이 알고리즘은 하이브리드 퍼지 PID 파라미터와 환산계수를 제어출력 변화율과 제한조건에 따라 자동으로 추정한다. 지연시간을 갖는 1계, 2계 공정에 적용하고. 공정출력 기준치는 단위 입력으로 한다. 제어 결과의 성능평가를 위해 ITAE(Integral of Time multiplied by the Absolute value of Error)가 사용되며, 또한 제어기의 오버슈트도 토의된다.