Since the heat exchange system, such as the boiler of power plant, gas turbine, and radiator require a high rate heat efficiency and the efficiency of these systems is depended on the control methods. However, it is important f3r operator to understand control system of these systems. In order to properly apply control equipment to these process control systems, such as boiler, any other heat process, or process control system it is necessary to understand the basic aspects and operation principle of the process that relate control, interrelationships of the process characteristics, and the dynamics that are involved. Generally, PID controllers are used in these systems but it is difficult for engineer to understand the complex dynamics and the tuning method because of the coupling action and disturbance in the system loop. In this paper, we design an effective experimental system fur automatic control education and analyze its characteristics through experimental system and industrial plant control software to study how they can team automatic control system by experiments.
This article deals with a minimum energy control law of S-CVT connected to a dc motor. The S-CVT can smoothly transit between the forward, neutral, and reverse states without any brakes or clutches, and its compact and simple design and its relatively simple control make it particularly effective for mechanical systems in which excessively large torques are not required. And such an S-CVT equipped power transmission has the advantage of being able to operate the power sources in their regions of maximum efficiency, thereby improving the energy efficiency of the transmission system. The S-CVT was intended to primarily for use in small power capacity transmissions, thus a dc motor was considered here as the power source. We first review the structure and operating principles of the S-CVT, including experimental results of its performance. And then we describe a minimum energy control law of S-CVT connected to a do motor. To do this, we describe the results of an analysis of the dynamics of an S-CVT equipped power transmission and the power efficiency of a DC motor. The minimum energy control design is carried out via B-spline parameterization. And we show numerical results obtained from simulations illustrate the validity of our minimum energy control design, benchmarked with a computed torque control algorithm for S-CVT.
Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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v.36
no.2
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pp.81-90
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2013
Material flow control (MFC) is a kind of operational policy to control of the movement of raw materials, components, and products through the manufacturing lines. It is very important because it varies throughput, line cycle time, and work-in-process (WIP) under the same manufacturing environments. MFC can be largely categorized into three types such as Push, Pull, and Hybrid. In this paper, we set various manufacturing environments to compare five existing MFC mechanisms: Push, Pull, and Hybrid (CONWIP, Gated MaxWIP, Critical WIP Loops, etc). Three manufacturing environments, manufacturing policies (make to stock and make to order), demand (low, medium, high), and line balancing (balanced, unbalanced, and highly unbalanced) are considered. The MFCs are compared in the point of the five functional efficiencies and the proposed compounded efficiency. The simulation results shows that the Push is superior in the functional efficiency and GMWIP is superior in the compounded efficiency.
Lee, Joonmin;Park, Min-Gi;Lee, Young Keun;La, Jae-Du
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.27
no.10
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pp.93-100
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2013
Generally, the conventional battery charging system using an analog method has the large, heavy hardware and low efficiency. Also, it has the disadvantage that it is necessary to replace the control circuit on the basis of the characteristic curve of the specific battery cell. The proposed programmable digital LLC resonant charging system use high efficiency control system(CC-CV), and has characteristic a small hardware and advantage that a digital programming of the voltage, current, and battery capacity characteristics can be flexible. The system proposed the use of Half-bridge LLC resonant converter is possible to improve efficiency and reduce switching losses by using ZVS topology. Further, a constant voltage - constant current(CC-CV) control algorithm apply to the charger which using a buck converter. The performance of the proposed system is demonstrated through experiments.
The energy constraint is still a common issue for the practical application of wireless sensors, since they are usually powered by batteries which limit their lifetime. In this paper, a practical compound energy efficiency strategy is proposed and realized in the implementation of a real time wireless sensor platform. The platform is intended for wireless structural monitoring applications and consists of three parts, wireless sensing unit, base station and data acquisition and configuration software running in a computer within the Matlab environment. The high energy efficiency of the wireless sensor platform is achieved by a proposed adaptive radio transmission power control algorithm, and some straightforward methods, including adopting low power ICs and high efficient power management circuits, low duty cycle radio polling and switching off radio between two adjacent data packets' transmission. The adaptive transmission power control algorithm is based on the statistical average of the path loss estimations using a moving average filter. The algorithm is implemented in the wireless node and relies on the received signal strength feedback piggybacked in the ACK packet from the base station node to estimate the path loss. Therefore, it does not need any control packet overheads. Several experiments are carried out to investigate the link quality of radio channels, validate and evaluate the proposed adaptive transmission power control algorithm, including static and dynamic experiments.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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v.15
no.2
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pp.280-285
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2015
A fully integrated high-efficiency linear CMOS power amplifier (PA) is developed for 802.11n WLAN applications using the 65-nm standard CMOS technology. The transformer topology is investigated to obtain a high-efficiency and high-linearity performance. By adopting a 2:2 output transformer, an optimum impedance is provided to the PA core. Besides, a LC harmonic control block is added to reduce the AM-to-AM/AM-to-PM distortions. The CMOS PA produces a saturated power of 26.1 dBm with a peak power-added efficiency (PAE) of 38.2%. The PA is tested using an 802.11n signal, and it satisfies the stringent error vector magnitude (EVM) and mask requirements. It achieves -28-dB EVM at an output power of 18.6 dBm with a PAE of 14.7%.
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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v.50
no.7
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pp.275-280
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2013
This paper presents an optimizing method for wireless charging system, specifically focused on the capsule endoscope applications. In order to increase the wireless power transfer efficiency of electro-magnetic resonance coupled coils, this paper investigates the impact factors of the power transfer efficiency in small battery capacity system and proposes a efficiency optimizing method based on frequency control. Simulation results show that the proposed efficiency optimal control method can effectively stabilize the wireless power transfer efficiency so as to successfully solve the main issue of transfer efficiency variation with distance and as well as parasitic element.
Conventional boost-full-bridge and boost-hybrid-bridge two-stage inverters are widely applied in order to adapt to the wide dc input voltage range of photovoltaic arrays. However, the efficiency of the conventional topology is not fully optimized because additional switching losses are generated in the voltage conversion so that the input voltage rises and then falls. Moreover, the electrolytic capacitors in a dc-link lead to a larger volume combined with increases in both weight and cost. This paper proposes a higher efficiency inverter with time-sharing synchronous modulation. The energy transmission paths, wheeling branches and switching losses for the high-frequency switches are optimized so that the overall efficiency is greatly improved. In this paper, a contrastive analysis of the component losses for the conventional and proposed inverter topologies is carried out in MATLAB. Finally, the high-efficiency under different switching frequencies and different input voltages is verified by a 3 kW prototype.
In this paper, unmanned underwater glider was designed for high-depth operation and adopted a bladder-type buoyancy controller for improving battery efficiency, and the motion controller controls the pitch angle by moving the internal mass battery. To improve the energy efficiency of the unmanned underwater glider, a layered PID controller that performs control by section was designed. Simulation program including 6-DOF motion equations and hydrodynamics coefficients of an unmanned underwater glider is constructed using Matlab/Simulink program. Control methods such as PID controller, sliding mode controller and layered PID controller were applied to the simulator to compare the dynamics performance and energy efficiency. As a result, the layered PID controller showed improved control performance compared to other controllers and improved energy efficiency of approximately 7.2% compared to PID controller.
This paper proposes a power factor correction circuit with a high efficiency over a wide load range characteristics for a communication power supply. And the characteristic verification is applied to produce a design of prototype. Power factor correction circuit can reduce conduction losses by applying Bridgeless Boost Converter for efficiency. Over a wide load range to maintain the efficient, the control method of a PWM controller is divided by two sections according to the load area. In the low-load region, it was reduced switching losses by applying the critical conduction mode control method. On the other hand, in the heavy-load area, the hysteresis current control method is used to maintain the high efficiency over a wide load range by limiting the peak noise of the inductor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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