• 제목/요약/키워드: Describing Function

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FDF를 이용한 메탄 희박 예혼합 연소기의 비선형 열음향학적 불안정성 해석 (FDF-based analysis of nonlinear combustion instability in the lean premixed combustor)

  • 오승택;신영준;김용모
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.115-116
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    • 2015
  • In the present approach, the flame-acoustics interaction is represented by FDF (Flame Describing Function) which is a important source term in the Helmholtz' equation. In this study, the combustion instability is analyzed by the forced mode strategy with the measured FDF. Numerical results indicate that the present approach reasonably well predicts the essential features of the combustion instability characteristics in the lean premixed combustor under the gas-turbine like environment.

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DIDF를 이용한 PID제어기의 성능향상에 관한 연구 (Performance Improvement for PID Controllers by using Dual-Input Describing Function (DIDF) Method)

  • 최연욱
    • 전기학회논문지
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    • 제60권9호
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    • pp.1741-1747
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    • 2011
  • Though various techniques have been studied as a way of adjusting parameters of PID controllers, no perfect method of determining parameters is available to date. This paper proposes a new method for enhancing performance of PID controllers by using the characteristics of dual-input describing function (DIDF). In other words, if nonlinear elements with two inputs (DIDF) are connected in series to the plant, the critical point (-1+j0) for Nyquist stability theory can be moved to a position arbitrarily selected on the complex plane by determining necessary coefficients of the DIDF appropriately. This makes the application of the existing conventional PID parameter tuning methods a lot easier, and stability and robustness of the system are improved simultaneously due to the DIDF inserted.

接觸 離脫 現象 에 의한 非線型 硏削 채터의 解析 理論 (A Theory of Nonlinear Grinding Chatter Due to Loss of Contact between Grinding Wheel and Workpiece)

  • 김옥현;김성청;임영호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.706-713
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    • 1985
  • 본 논문에서는 연삭공정에서 채터의 진폭이 충분히 증가하면 숫돌차와 공작물 의 접촉이 더이상 유지되지 못하고 서로 떨어지게 되는 소위 접촉 이탈 현상에 의한 비선형 채터에 관한 연구를 수행하였다.비선형 요소인 비대칭 게인 (asymmetrical gain)을 사용하여 비선형 채터루우프를 유도 하였으며 기술 함수 방법(describing function method)에 의해 복소수 평면에서의 해석을 수행 하였다.또한 수치 시뮬레 이션에 의한 시간 영역에서의 해석을 수행 하였으며 그 결과를 서로 비교하였다. 이 와같은 연구를 통하여 그 비선형 효과에 의해 발생되는 연삭 채터의 특징적 현상을 구 명하였다.

LLC 공진형 컨버터 제어시스템 설계 (Design of Control System for LLC Resonant Converter)

  • 김의현;안현식
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.129-137
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    • 2017
  • 본 논문에서는, 스위칭 손실이 적고 효율이 높은 이점을 갖고 있는 LLC 공진형 컨버터에 대하여 선형화된 수학적 모델을 정립하고 디지털 제어기 설계 과정을 제안한다. LLC 공진형 컨버터의 비선형 모델에 대하여 EDF(Extended Describing Function) 기법을 도입하여 비선형성을 선형 근사화시킨 선형 소신호 모델을 정립하고 Ziegler Nichols 방법을 이용하여 제어기 계수를 선정하였으며 연속시간 제어기를 디지털 제어기로 변환하여 적용한다. 유도된 선형 소신호 모델에 기반하여 전압 제어기를 설계하고, MATLAB 시뮬레이션을 통하여 제어기의 성능을 검증한다. 또한, 부하 변화 및 모델링 오차를 고려한 시뮬레이션을 통하여 LLC 공진형 컨버터에 대해 설계된 전압 제어기의 타당성 및 제어성능을 분석한다.

A State Space Analysis on the Stability of Periodic Orbit Predicted by Harmonic Balance

  • Sung, Sang-Kyung;Lee, Jang-Gyu;Kang, Tae-Sam
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.67.5-67
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    • 2001
  • A closed loop system with a linear plant and nonlinearity in the feedback connection is analyzed for its quasi-static orbital stability by a state-space approach. First a periodic orbit is assumed to exist in the loop which is determined by describing function method for the given nonlinearity. This is possible by selecting a proper nonlinearity and a rigorous justification of the describing function method.[1-3, 18, 20]. Then by introducing residual operator, a linear perturbed model can be formulated. Using various transformations like a modified eigenstructure decomposition, periodic-averaging, charge of variables and coordinate transformation, the stability of the periodic orbit, as a solution of harmonic balance, can be shown by investigating a simple scalar function and result of linear algebra. This is ...

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Sequential Function Chart 그래픽 언어로 記述된 공정제어 시스템에서 인터록의 실현 (Implementation of interlock in Process Control System Described by Sequential Function Chart Graphical Language)

  • 유정봉;우광준;허경무
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.54-61
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    • 1998
  • PLC를 사용한 공정제어시스템의 설계에서 PLC 표준언어중 LD 언어가 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 LD 언어는 데이터처리와 유지보수에 대한 단점이 있다. 반면에 SFC 그래픽언어는 복잡한 순차동작을 간결하게 記述할 수 있는 완벽한 방법이지만, 인터록조건을 記述하는데 문제점이 있다. 본 논문에서는 기존의 SFC 컴파일러를 사용하여 인터록을 실현하는 방법을 제시하고, 실예로서 In-Line Spin Coater에 적용하여 타당성을 확인하였다.

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화염묘사함수 모델링 결과를 이용한 한계 진폭 예측 (Limit Cycle Amplitude Prediction Using Results of Flame Describing Function Modeling)

  • 김지환;김진아;김대식
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.46-53
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    • 2016
  • 희박 예혼합 가스터빈의 연소 불안정 현상을 이해하기 위해서는, 선형 과정에 의하여 얻어지는 고유주파수 및 초기 성장률뿐만 아니라, 연소기 비선형 특성에 의존하는 한계진폭의 예측이 필요하다. 특히 현재의 연구에서는 비선형 거동에 의한 한계 진폭을 예측하기 위해서 유동 섭동과 열발생의 비율이 주파수와 속도 진폭을 정의할 수 있는 화염묘사함수를 적용하였다. 본 연구에서는 화염묘사함수를 얻기 위하여 CFD 기법이 적용되었으며, 이를 통하여 비선형 열음향 해석으로부터 불안정 한계 진폭을 예측할 수 있었다.

DIDF를 적용한 PID 제어기의 파라미터 설정법 - 불감시간을 가지는 불안정한 시스템의 경우 (Tuning PID Controllers for Unstable Systems with Dead Time based on Dual-Input Describing Function(DIDF) Method)

  • 최연욱
    • 전기학회논문지
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    • 제63권4호
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    • pp.509-518
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    • 2014
  • Though various techniques have been studied as a way of adjusting parameters of PID controllers, no perfect method of determining parameters is available to date. Especially the deign of PID controller for unstable processes with dead time(UPWDT) is even more difficult due to various reasons. Generally the existing design procedures for UPWDT involve deriving formulas to meet gain and phase margin specifications, or using inner loop to stabilize UPWDT before applying PID controller. In this paper, the dual-input describing function(DIDF) method is proposed, by which the performance and robustness of the closed-loop system can be improved. The method is based on moving the critical point (-1+j0) of Nyquist stability to a new position arbitrarily selected on the complex plane. This can be done by determining appropriate coefficients of the DIDF. As a result, we can easily determine parameters of PID-type controller by using existing conventional tuning methods for stable or unstable systems. Simulation results are included to show the effectiveness of the proposed method.

Frequency Response Characteristics of Air-Cooled Condenser in Case of Inputting Various Disturbances

  • Kim, Jae-Dol;Oh, Hoo-Kyu;Yoon, Jung-In
    • International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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    • 제8권1호
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    • pp.14-28
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    • 2000
  • The frequency response characteristics of a condenser were numerically studied for the control of refrigeration and air conditioning systems. The important parameters, such as the refrigerant flow rate, refrigerant temperature, air velocity, and air temperature at the condenser inlet, were analyzed. Superheated vapor, two phase, and subcooled liquid domain in condenser can be described by using the energy balance equation and the mass balance equation in refrigerant and tube wall, the basic equation for describing the dynamic characteristics of condenser can be derived. The transfer function for describing dynamic response of the condenser to disturbances can be obtained from using linearizations and Laplace transformations of the equation. From this transfer function, analytical investigation which affects the frequency responses of condenser has been made. Block diagrams were made based on the analytic transfer function; dynamic responses were evaluated in Bode diagrams on the frequency response. Through this study, it became possible that the information about the dynamic characteristics of air-cooled condenser is offered. The results may be used for determining the optimum design parameters in actual components and entire systems. Also, the mathematical models, frequency response may be used to help understanding, evaluate optimum design parameters, design control systems and determine on setting the best controller for the refrigeration and air-conditioning systems.

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CDIDF로기전된 비선형신형기에 의한 직유전동기의 속도제어 (Speed Control of DC Motor by a Nonlinear Compensator Describing the CDIDF)

  • Hyoung-Ki Lee;Hong-Gon Ha;Byung-Do Yoon
    • 대한전기학회논문지
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    • 제37권2호
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    • pp.130-137
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    • 1988
  • The technique of dual-input describing function's synthesis is introduced and the construction of a nonlinear compensator, based on this technique, is proposed. A nonlinear compensator, describing a complex DIDF depending upon amplitude of the second sinusoidal input signal only, is also proposed, where the second sinusoidal input signal is supplied to the nonlinear compensator by external generator. This compensator, connected in a closed loop of the PI speed control of DC motor, can improve the speed response in view instability limit cycle, low speed response and disturbance of the dynamic shift of the Nyquist's critical point -1 + j O. It is verified theoretically that the improvement of speed response of DC motor using the proposed compensator is achieved by means of the dynamic shift of the Nyquist's critical point on the complex plane, and the speed characterstics of DC motor is to be tested through experiment for its performance.