본 논문에서는 풍력발전기의 제어시스템에 대한 성능평가를 위한 실시간 처리 기반의 Hardware-In-Loop(HIL) 시뮬레이터와 안정적으로 운용할 수 있는 시스템 제어 알고리즘을 제시한다. 기존의 수행된 연구는 모터와 발전기가 결합되어 동력이 전달되는 구조로서, 소형풍력발전기의 발전기 토크와 전력변환장치의 대한 특성분석으로 그 시험 범위가 제한적이나, 제안하는 실시간 처리 기반의 풍력발전기 시뮬레이터를 통해서 정상운전과 비상운전을 포함하여 제어시스템의 알고리즘과 하드웨어 요소에 대한 시험 성능평가가 가능하다. 한편, 제안하는 시뮬레이터는 세부적으로 하드웨어와 동기화되어 운영 될 수 있도록 MATLAB, CODER 그리고 PLC Library를 활용하여 동적모델과 제어시스템을 포함한 실시간 처리 기반의 풍력발전기 모듈, 바람 데이터를 생성/처리하는 모듈, 전력계통 모듈 그리고 전체 시뮬레이터의 운용을 위한 'Host PC'로 구성된다. 실제 풍력발전기가 설치되는 환경을 기반으로 외부적/내부적인 요소를 변수로 다양한 시나리오에 대한 시험을 수행하여, 풍력발전기 제어시스템의 성능평가를 통하여 본 논문에서 제시한 HIL-시뮬레이터의 우수성과 효용성을 입증한다.
This paper presents a dynamics failure detection algorithm developed for the two-motor-driven electric vehicle system. The algorithm is based on the application of the fault detection filter. The fault detection includes the identification of sudden pressure drops of the two rear tires in driving axis and dynamics faults of the two inverter-motor-paired actuators An E.V. dynamics simulator is developed, which includes the modeling of the E.V. dynamics as well as the driving dynamics. The simulator, which allows the generation of various fault situations, is utilized in the verification of the developed fault detection algorithm. The results of the simulations are also presented.
A down-scaled simulator is developed to simulate typical faults in induction motor such as short-turn stator winding, broken rotor bar, dynamic and static air-gap eccentricity, bearing trouble, and mechanical unbalance. The simulator is used as an initial builder to develop design algorithm for real-time faults detecting system by processing an abnormal signal and characteristics in each fault.
This paper deals with the gait generation of IWR-III using a kick action to have a walking pattern like human. For this, trajectory planning with the consideration of kick action is done in each walking step, and the coordinate transformation is done for simplifying the kinematics. Balancing motion is analyzed by FDM during the walking, By combining 4-types of pre-defined steps, multi-step walking is done. Using numerical simulator, dynamic analysis, ZMP analysis and system stability is confirmed. Walking motion is visualized by 3D- graphic simulator. As a result, trunk ahead motion effect and impactless smooth walking is implemented by experiment. Finally walking with kick action is implemented the IWR-III system.
This paper describes real time dynamic tests on the digital distance relay using new digital test system including RTDS(Real Time Digital Simulator) in KEPRI. The RTDS is developed by the Manitoba HVDC Research Centre and consists of specialized hardware and software which allows transients simulation of electrical power systems in real time. From high impedance fault test, it is known that the characteristics of distance reach is influenced by load flow. A detailed discussion of relay test using the RTDS simulator, high impedance faults and test results are included in the paper.
Visual effects are important cues for providing occupants with virtual reality in a vehicle simulator which imitates real driving. The viewpoint of an occupant is sensitively dependent upon the occupant's posture, therefore, the total human body motion must be considered in a graphic simulator. A real-time simulation is required for the dynamic analysis of complex human body motion. This study attempts to apply a neural network to the motion analysis in various driving situations. A full car of medium-sized vehicles was selected and modeled, and then analyzed using ADAMS in such driving conditions as bump-pass and lane-change for acquiring the accelerations of chassis of the vehicle model. A hybrid III 50%ile adult male dummy model was selected and modeled in an ellipsoid model. Multibody system analysis software, MADYMO, was used in the motion analysis of an occupant model in the seated position under the acceleration field of the vehicle model. Acceleration data of the head were collected as inputs to the viewpoint movement. Based on these data, a back-propagation neural network was composed to perform the real-time analysis of occupant motions under specified driving conditions and validated output of the composed neural network with MADYMO result in arbitrary driving scenario.
Detailed finite element (FE) analyses of a full-scale four-story steel frame structure, subjected to consecutive 60% and 100% excitations from the JR Takatori records during the 1995 Hyogoken-Nanbu earthquake, are conducted using E-Simulator. The four-story frame was tested at the largest shake-table facility in the world, E-Defense, in 2007. E-Simulator is a parallel FE analysis software package developed to accurately simulate structural behavior up to collapse by using a fine mesh of solid elements. To reduce computational time in consecutive dynamic time history analyses, static analysis with gravity force is introduced to terminate the vibration of the structure during the analysis of 60% excitation. An overall sway mechanism when subjected to 60% excitation and a story mechanism resulting from local buckling of the first-story columns when subjected to 100% excitation are simulated by using E-Simulator. The story drift response to the consecutive 60% and 100% excitations is slightly smaller than that for the single 100% excitation.
본 논문에서는 레이더와 원격측정시스템으로부터 수신되는 다중센서자료를 모사하는 시뮬레이터 설계와 이들 자료를 융합하기 위한 알고리듬 개발에 대하여 소개한다. 설계된 데이터 시뮬레이터는 실제 센서 시스템으로부터 얻게 되는 시간의 비동기, 통신지연, 다중 갱신주기들을 갖는 모의센서 자료를 생성하며 실제적인 센서 모델을 이용하여 측정 잡음을 생성한다. 융합알고리듬은 센서 바이어스 상태를 고려한 PVA모델을 기초로 21차 분산형 칼만 필터로 설계되었고, 센서의 이상이나 정상적이 아닌 측정치를 검출하기 위한 로직도 포함되었다. 설계된 알고리듬을 시뮬레이터에서 생성한 모의 자료 및 실제 자료를 적용하여 검증하였다.
In case of a single input single output (SISO) system with a nonlinear term, a signal compression method is useful to identify a system because the equivalent impulse response of linear part from the system can be extracted by the method. However even though the signal compression method is useful to estimate uncertain parameters of the system, the method cannot be directly applied to a unique system with hysteresis characteristics because it cannot estimate all of the two different dynamic properties according to its motion direction. This paper proposes a signal compression method with a pre-processor to identify a unique system with two different dynamics according to its motion direction. The pre-processor plays a role of separating expansion and retraction properties from the system with hysteresis characteristics. For evaluating performance of the proposed approach, a simulation to estimate the assumed unknown parameters for an arbitrary known model is carried out. A motion platform with several single-rod cylinders is a representative unique system with two different dynamics, because each single-rod cylinder has expansion and retraction dynamic properties according to its motion direction. The nominal constant parameters of the motion platform are experimentally identified by using the proposed method. As its application, the identified parameters are applied to a design of a sliding mode controller for the simulator.
열차제어시스템의 기능 및 성능 검증을 위해 실제 열차 시험의 전 단계로 시뮬레이터를 이용하는데 이 경우 시뮬레이션 결과가 실제 시험과 얼마나 부합하는 지가 중요하다. 본 논문에서는 열차제어시스템 중 열차자동운전을 담당하는 ATO용 시뮬레이터에 대한 내용을 기술한다. ATO 관점에서 시뮬레이터와의 연결이 실제 열차와의 연결과 동일하도록 시뮬레이터에 실제 열차와 동일한 인터페이스를 구현하여 ATO와 통신하도록 하였다. 또한 시험으로 열차의 특성을 파악하여 열차 모델에 적용함으로써 열차 가감속 명령에 대한 시뮬레이션 상 열차의 반응이 실제와 유사하게 나타나도록 하였다. 시뮬레이션으로 수행한 정차 제어 시험 결과와 실제 본선 시운전 시험 결과를 보임으로써 본 연구에서 도출한 모델의 충실성과 시뮬레이터의 우수성을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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