• 제목/요약/키워드: Control system simulator

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The Design of a Ultra-Low Power RF Wakeup Sensor for Wireless Sensor Networks

  • Lee, Sang Hoon;Bae, Yong Soo;Choi, Lynn
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권2호
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    • pp.201-209
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    • 2016
  • In wireless sensor networks (WSNs) duty cycling has been an imperative choice to reduce idle listening but it introduces sleep delay. Thus, the conventional WSN medium access control protocols are bound by the energy-latency tradeoff. To break through the tradeoff, we propose a radio wave sensor called radio frequency (RF) wakeup sensor that is dedicated to sense the presence of a RF signal. The distinctive feature of our design is that the RF wakeup sensor can provide the same sensitivity but with two orders of magnitude less energy than the underlying RF module. With RF wakeup sensor a sensor node no longer requires duty cycling. Instead, it can maintain a sleep state until its RF wakeup sensor detects a communication signal. According to our analysis, the response time of the RF wakeup sensor is much shorter than the minimum transmission time of a typical communication module. Therefore, we apply duty cycling to the RF wakeup sensor to further reduce the energy consumption without performance degradation. We evaluate the circuital characteristics of our RF wakeup sensor design by using Advanced Design System 2009 simulator. The results show that RF wakeup sensor allows a sensor node to completely turn off their communication module by performing the around-the-clock carrier sensing while it consumes only 0.07% energy of an idle communication module.

HILS 시스템을 통한 IPMSM의 철손저항 추정 (Prediction of Iron Loss Resistance by Using HILS System)

  • 정기윤;강래청;이형철
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.25-33
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    • 2015
  • This paper presents the d-q axis equivalent circuit model of an interior permanent magnet (IPM) which includes the iron loss resistance. The model is implemented to be able to run in real-time on the FPGA-based HIL simulator. Power electronic devices are removed from the motor control unit (MCU) and a separated controller is interfaced with the real-time simulated motor drive through a set of proper inputs and outputs. The inputs signals of the HIL simulation are the gate driver signals generated from the controller, and the outputs are the winding currents and resolver signals. This paper especially presents iron loss prediction which is introduced by means of comparing the torque calculated from d-q axis currents and the desired torque; and minimizing the torque difference. This prediction method has stable prediction algorithm to reduce torque difference at specific speed and load. Simulation results demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed methods.

계통연계형 인버터 병렬운전 시 LCL 필터 상호간섭 특성 연구 (A Study for Mutual Interference of LCL Filter Under Parallel Operation of Grid-Connected Inverters)

  • 이강;서정진;차한주
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.75-81
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    • 2021
  • This study analyzes the resonance characteristics caused by the mutual interference between LCL filters and the grid impedance under the parallel operation of the grid-connected inverter using the LCL filter. These characteristics are verified through simulation and experiment. Two inverters are used to connect to the grid in parallel, and the system parameters, including the LCL filter, are set to the same conditions. In the case of inverters running in parallel at the point of common coupling, the presence of grid impedance causes mutual interference between the LCL filters of each inverter, and the deviation of the filter resonance frequency is analyzed to understand the parallel inverter. The correlation between the number of devices and the size of grid impedance is simulated by PSIM and verified by MATLAB. By connecting the real-time digital simulator Typhoon HILS to the DSP 28377 control board, the mutual interference characteristics are tested under the condition of two inverters running in parallel. The experimental and analysis results are the same, indicating the validity of the analysis.

Comparison of alarm systems for advanced control room

  • Lee, H.C.;Oh, I.S.;Sim, B.S.;Koo, I.S.;Kim, J.T.;Lee, K.Y.;Park, J.K
    • 대한인간공학회:학술대회논문집
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    • 대한인간공학회 1997년도 추계학술대회논문집
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    • pp.303-309
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    • 1997
  • This study is carried out to investigate performance differences between two alarm presentation methods from the viewpoint of human factors and to provide items to be improved. One of the alarm display methods considered in this study displays alarm lists on VDT combined with hardwired alarm panels. The other method displays alarms on plant mimic diagrams of VDT. This alarm display method has other features for operator aid with which operator can get detailed information on the activated alarm in the mimic diagrams, and the capability for alarm processing such as alarm reduction and prioritization. To compare the twodisplay methods, a human factor experiment was performed with a plant simulator in the ITF(Integrated Test Fcility) that plant operators run for 4 event scenarios. During the experiment, physiological measurements, system and operator action log, and audio/video recordings were collected. Operators' subjective opinion was collected as well after the experiment. Time, error rate and situation awareness were major human factor criteria used for the comparison during the analysis stage of the experiment. No statistical significance was found in the results of our statistical comparison analysis. Several findings were identified, however, through the analysis of subjective opinions.

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항공기용 EOTS 성능분석을 위한 HILS시스템 구축에 관한 연구 (A Study on HILS for Performance Analysis of Airborne EOTS for Aircraft)

  • 천승우;백운혁;라종필
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.55-64
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    • 2013
  • 본 논문에서는 전투기에 탑재되어 지상표적을 추적하고 레이저를 조사하여 레이저유도 폭탄을 유도하는 등의 기능을 수행하는 타겟팅파드의 성능분석 및 검증을 위한 HILS(Hardware In-the-Loop Simulation) 시스템 구축에 대하여설명한다. 타겟팅파드의실시간 성능분석을위해서는 주간카메라와IR카메라의 모의영상생성기술, 서보제어기술 및 레이저 전달 특성 분석기술이 필요하다. 실시간 모의 영상생성과 레이저 전달 특성 분석에는 검증된 상용 소프트웨어 개발 키트(SDK)인 OKTAL-SE를 활용하였고, 서보구동은 실제 유사과제에서 적용된 서보구동의 메커니즘을 적용하여 정확도를 높였다. 또한, 실제 전투기 인터페이스와 동일한 조건의 성능분석을 위하여 1553B, ARINK818 등의 인터페이스를 실제 구현하여 적용하였다. 본 논문에서 구축한 HILS 시스템을 적용하면 현재 운용되는 전투기 장착 탑재전자체의 성능분석과 검증은 물론 실제 장비 개발 중 각 모듈의 성능이 시스템 전체 성능에 미치는 영향도 분석가능하다. 향후 다양한 비행체의 비행역학을 적용하여 광범위한 분야에 활용가능 함으로 개발요구사항 도출 및 개발 위험을 줄이는 데 큰 기여를 할 수 있을 것으로 예상된다.

가변범퍼영역모델을 이용한 항로설계기법(I) (A Study on the Ship Channel Design Method using Variable Bumper Area Model (I))

  • 정대득;이중우
    • 한국항해항만학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.9-15
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    • 2005
  • 항만의 계획 및 개발단계에서 중요한 요소 중 하나는 항로의 설계이다. 대부분의 경우 수심이 확보되어 있는 수역이라면 항로의 설계의 핵심은 항로의 배치와 항로폭의 결정이 될 것이다. 본 연구에서는 가변범퍼영역모델을 이용하여 항로를 설계하고 평가한다 이 모델은 선박의 주요명세, 선박점용이론, 선박의 속력, 선박지휘자의 조선기술과 경험을 항로설계에 반영할 수 있으며, 특히 선박의 운동 및 조종특성에 영향을 주는 외력을 정확하게 반영할 수 있다. 이를 위해 선박조종자의 선박제어와 외력 등에 의해 생성되는 선박의 동적데이터를 분석하기 위해 전기능선박조종시뮬레이터를 이용하였으며, 항로의 적정성과 안전성을 평가하기 위해 점용도와 점용지수를 정의한다. 개발된 항로설계기법을 울산신항개발계획에 적용하였다. 이 계획에서 항로의 폭은 전장의 1.5배 중심교각 57도인 만곡부의 곡률반경은 전장의 5.0배로 설계하였으며, 항로부근에는 SBM이 위치하고 있다. 모델의 적용결과 항로의 폭과 곡률반경은 적절하지만, 대각도 변침과 항로부근에 위치한 SBM에 의해 선박조선상의 어려움이 야기되는 것으로 분석되었다.

항공시스템 아젠다 관리를 위한 에이젼트 모델의 설계 및 평가 (Design and Evaluation of an Agent-based Intelligent System Modeling Architecture for Cockpit Agenda Management)

  • 차우창
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제27권6호
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    • pp.642-650
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    • 2000
  • 컴퓨터가 장착되어 고도의 자동화된, 혹은 지능화된 비행기 조종실(cockpit)과 같이 기계와 그 기계를 운영하는 인간 작업자로 구성되어 있는 인간 기계 시스템에서, 안전하고 효과적인 시스템 수행을 위해 두 구성요소 (기계와 인간)는 상대의 의도와 목적에 대해 충분한 지식과 정보를 공유해야 한다. 기계 인간 상호간의 의도와 목적을 정확히 파악하지 못하거나 서로의 목적이 상충되어 일어나는 항공 사고들이 종종 발생되고 있다. 인간과 기계 상호간의 의도와 목적을 정확히 파악하고 그 목적들의 수행을 체계적으로 관리하는 기술의 연구는 미미하다. 인간과 지능화된 기계 상호간 의도하는 바를 서로가 보다 정확히 인식하고 그 목적의 수행을 체계적으로 파악하는 기술이 요구되고 계속 축적되지 않는 한, 더욱더 복잡해져 가는 인간 기계 시스템의 안전하고 효율적인 운영방안을 내놓을 수 없다. 이를 위해 한 방안으로 본 논문은 상용 비행기의 조종실 운영시 인간 파일럿과 기계 파일럿의 목적 (Goal)과 그 목적을 수행하기 위한 직무 (Function)를 통합 관리하는 아젠다(Agenda)의 관리 (Agenda Management)의 에이젼트 기반 설계 및 그 평가를 다루고 있다.

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상용 프레넬렌즈를 이용한 극초소형 위성용 집광형 태양전력 시스템의 궤도 전력생성효율 분석 (On-orbit Analysis of Power Generation Efficiency of Concentrating Photovoltaic System Using Commercial Fresnel Lens for Pico Satellite Applications)

  • 박태용;채봉건;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.318-325
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    • 2015
  • 극초소형 위성은 극히 제한적인 크기로 인하여 태양전지판 장착을 위한 표면적이 제한적이다. 또한 자세제어 방식에 따라서는 태양전지판에 대한 태양 입사각이 계속적으로 변화하며 이는 전력생성에 있어 주요 변수이다. 본 논문에서는 태양전지판에 대한 태양입사각이 전력생성에 불리한 조건에도 프레넬렌즈를 이용해 전력생성효율 향상이 가능한 극초소형 위성용 집광형 태양전력시스템을 제안하였다. 제안된 집광형 태양전력시스템의 전력생성효율 극대화 가능성 입증을 위하여 태양광 모사기와 상용 프레넬렌즈를 이용한 전력측정시험을 수행하였으며, 시험결과를 기반으로 상용 S/W인 STK를 활용해 영구자석 안정화 자세제어 방식이 적용된 극초소형 위성의 궤도 전력생성효율 분석을 수행하였다.

반도체 스위칭 소자를 이용한 고속 고정밀의 전기화재 방재장치 (A Electrical Fire Disaster Prevention Device of High Speed and High Precision by using Semiconductor Switching Devices)

  • 곽동걸
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.423-430
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    • 2009
  • 최근 저압 배전계통에서 사용되고 있는 과부하겸용 누전차단기 즉, RCD의 저조한 응답특성으로 인한 전기화재 원인의 대부분을 차지하는 단락사고 및 과부하사고에 대한 대응이 매우 미흡한 실정이다. 이에 본 논문에서는 기존 RCD에 대한 모의 사고실험을 통하여 그 비신뢰성을 확인하고, 이러한 RCD의 단점을 개선하고자 내구성과 속응성이 우수한 반도체 스위칭 소자들과 고정밀 전류센서를 이용한 "전기화재 방재장치(EFDPD : Electrical Fire Disaster Prevention Device)"를 제안하여 저압 배전계통에서의 단락 및 과부하사고로 인한 전기재해를 방지하고자 한다. 제안한 장치의 고정밀 전류센서로 사용된 리드스위치는 각종 전기사고에서 수반되는 단락전류 및 과전류에 의한 배전선로의 상승된 자속을 정밀 감지한 후, 자체 차단장치를 동작시키는 원리를 가진다. 다양한 동작특성 분석을 통하여 기존의 차단기와 비교하여 차단동작 응답속도와 그 신뢰성이 입증된다. 이로써 제안한 전기안전 제어장치는 기존 RCD들의 빈번한 오동작과 비신뢰성, 저조한 응답특성으로 인한 각종 전기사고 및 전기화재의 발생을 방지하고자 한다.

멀티 GNSS 보정시스템을 위한 BeiDou 의사거리 보정기법 (Method of BeiDou Pseudorange Correction for Multi-GNSS Augmentation System)

  • 서기열;김영기;장원석;박상현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.2307-2314
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    • 2015
  • 본 논문에서는 위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)의 다양화에 따른 위성항법보정시스템(Differential GNSS, DGNSS) 기준국 설계를 위하여, 중국 위성항법시스템인 BeiDou의 의사거리 보정정보 생성 알고리즘과 시뮬레이션 기반의 성능 검증에 대해 중점적으로 다룬다. 먼저 DGNSS 기준국/감시국(Reference Station and Integrity Monitor, RSIM)에서의 국제적 표준 및 요구성능에 대해 살펴보고, BeiDou 연동제어문서(Interface Control Document, ICD)를 기반으로 위성의 위치를 추정하고 위성시계 옵셋과 사용자 수신기의 시계오차, 그리고 GPS(Global Positioning System)와 BeiDou 위성의 시스템 타임 옵셋을 계산하여 BeiDou 의사거리 보정정보(Pseudorange Correction, PRC)를 생성한다. GPS/BeiDou 시뮬레이터를 연동한 성능검증 플랫폼을 기반으로 BeiDou 보정정보의 오차를 계산하고, 그 측위정확도를 분석하여 성능검증을 수행하였다. 실험결과 BeiDou 의사거리 보정정보가 RTCM(Radio Technical Commission for Maritime Services)에서 요구하는 기준국 운영 및 보정서비스를 위한 측위성능을 충족함을 확인하였다.