• 제목/요약/키워드: Hardware in the loop simulation

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Comparative Analysis of Current Controls for Boost PFC Converter under Light Load

  • Juil Kim;Yeong-Jun Choi
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제29권6호
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    • pp.143-151
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    • 2024
  • 본 논문은 부스트 PFC (Power Factor Correction) 컨버터의 경부하시, 컨버터의 인덕터 전류 왜곡을 수학적으로 분석하고 원인을 정의한다. 경부하시 평균 전류 모드제어에서 인덕터 전류가 불연속적으로 도통하게 되어 부정확한 인덕터 전류 평균값이 전류 제어에 반영된다. 예측 전류 모드제어에서는 인덕터 전류에 비해 전류 리플이 상대적으로 커져 전류 왜곡이 심해진다. 또한 모델 예측 전류제어의 경우 인덕터 전류의 첨두치 부근에서 스위치가 OFF된다. 인덕터 전류 왜곡은 total harmonic distortion 증가와 역률 감소를 유발하기 때문에 반드시 해결되어야 한다. 본 논문은 수학적 분석을 기반으로 부스트 PFC 컨버터의 경부하시 전류 왜곡을 완화할 수 있는 설계 절차를 선정한다. 마지막으로 hardware-in-the-loop simulation을 사용하여 경부하시 제어 방법들을 비교분석했다.

비전 센서 및 능동 조향 제어를 이용한 차선 이탈 방지 시스템 개발 (Development of a Lane Departure Avoidance System using Vision Sensor and Active Steering Control)

  • 허건수;박범찬;홍대건
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.222-228
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    • 2003
  • Lane departure avoidance system is one of the key technologies for the future active-safety passenger cars. The lane departure avoidance system is composed of two subsystems; lane sensing algorithm and active-steering controller. In this paper, the road image is obtained by vision sensor and the lane parameters are estimated using image processing and Kalman Filter technique. The active-steering controller is designed to prevent the lane departure. The developed active-steering controller can be realized by steer-by-wire actuator. The lane-sensing algorithm and active-steering controller are implemented into the steering HILS(Hardware-In-the-Loop Simulation) and their performance is evaluated with a human driver in the loop.

적응적 결함-허용 다단계 상호연결망 (Adaptive Fault-tolerant Multistage Interconnection Network)

  • 김금호;김영만;배은호;윤성대
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(3)
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    • pp.199-202
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    • 2001
  • In this paper, we proposed and analyzed a new class of irregular fault-tolerant multistage interconnection network named as Extended-QT(Quad Tree) network. E-QT network is extended QT network. A unique path MIN usually is low hardware complexity and control algorithm. So we proposes a class of multipath MIN which are obtained by adding self-loop auxiliary links at the a1l stages in QT(Quad Tree) networks so that they can provide more paths between each source-destination pair. The routing of proposed structure is adaptived and is based by a routing tag. Starting with the routing tag for the minimum path between a given source-destination pair, routing algorithm uses a set of rules to select switches and modify routing tag. Trying the self-loop auxiliary link when both of the output links are unavailable. If the trying is failure, the packet discard. In simulation, an index of performance called reliability and cost are introduced to compare different kinds of MINs. As a result, the prouosed MINs have better capacity than 07 networks.

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HITL 시뮬레이션 기반 무인비행체 패킷 데이터를 활용한 실시간 이상 탐지 시스템 (Real-time Anomaly Detection System Using HITL Simulation-Based UAV Packet Data)

  • 박대경;김병진
    • 융합보안논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.103-113
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    • 2023
  • 최근 몇 년 동안 무인비행체는 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나, 무인비행체에 대한 의존도가 급격하게 높아짐에 따라 무인비행체의 보안과 안전에 대한 우려가 커지고 있다. 현재 무인비행체의 제어권을 탈취하거나 웹 애플리케이션에서 무인비행체와 통신할 수 있는 권한을 탈취하는 등 다양한 취약점들이 공개되고 있다. 하지만, 무인비행체의 보안과 관련된 연구가 많이 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 실제 환경과 유사한 HITL 시뮬레이션 환경에서 무인비행체의 패킷 데이터를 수집하여 패킷 데이터가 정상 데이터인지 비정상 데이터인지 판단하는 연구를 진행하였다. 또한, 본 논문에서는 모델링 과정에서 Computation Cost를 줄이고 데이터 해석의 용이성을 높이는 방법과 정상 데이터만을 학습하여 비정상 데이터를 탐지하는 기계 학습 기반 이상 탐지 모델 및 최적화된 하이퍼 파라미터값을 제안한다.

친환경 자동차용 통합형 전력변환장치의 개발 및 배터리 HILS를 이용한 LDC 검증에 관한 연구 (Development of the Integrated Power Converter for the Environmentally Friendly Vehicle and Validation of the LDC using Battery HILS)

  • 김태훈;송현식;이백행;이찬송;권철순;정도양
    • 전기학회논문지
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    • 제63권9호
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    • pp.1212-1218
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    • 2014
  • For OBC (On-Board Charger) and LDC (Low DC-DC Converter) used as essential power conversion systems of PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle), system performance is required as well as reliability, which is need to protect the vehicle and driver from various faults. While current development processor is sufficient for embodying functions and verifying performance in normal state during development of prototypes for OBC and LDC, there is no clear method of verification for various fault situations that occur in abnormal state and for securing stability of vehicle base, unless verification is performed by mounting on an actual vehicle. In this paper, a CCM (Charger Converter Module) was developed as an integrated structure of OBC and LDC. In addition, diverse fault situations that can occur in vehicles are simulated by a simulator to artificially inject into power conversion system and to test whether it operates properly. Also, HILS (Hardware-in-the-Loop Simulation) is carried out to verify whether LDC is operated properly under power environment of an actual vehicle.

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.

Dynamic Model of PEM Fuel Cell Using Real-time Simulation Techniques

  • Jung, Jee-Hoon;Ahmed, Shehab
    • Journal of Power Electronics
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    • 제10권6호
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    • pp.739-748
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    • 2010
  • The increased integration of fuel cells with power electronics, critical loads, and control systems has prompted recent interest in accurate electrical terminal models of the polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell. Advancement in computing technologies, particularly parallel computation techniques and various real-time simulation tools have allowed the prototyping of novel apparatus to be investigated in a virtual system under a wide range of realistic conditions repeatedly, safely, and economically. This paper builds upon both advancements and provides a means of optimized model construction boosting computation speeds for a fuel cell model on a real-time simulator which can be used in a power hardware-in-the-loop (PHIL) application. Significant improvement in computation time has been achieved. The effectiveness of the proposed model developed on Opal RT's RT-Lab Matlab/Simulink based real-time engineering simulator is verified using experimental results from a Ballard Nexa fuel cell system.

동적변화에 강인한 연료전지 발전시스템의 저주파 리플전류 제거 알고리즘 개발 (Development of Robust Algorithm to Eliminate Low Frequency Current Ripples in Fuel Cell Generation System)

  • 김종수;강현수;최규영;이병국
    • 전기학회논문지
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    • 제58권9호
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    • pp.1720-1727
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    • 2009
  • This paper presents that generation and propagation mechanism of low frequency current ripples generated by a rectification effect of an inverter in fuel cell generation system is analyzed. The ripple reduction methode using hardware components such as capacitors and inductors is examined to reduce low frequency current ripples. A new fast and robust low frequency current ripple elimination algorithm is then proposed to incorporate a single loop current controller, which directly controls fuel cell current, without any extra hardware. The proposed algorithm can completely eliminate this current ripple as well as an overshoot or undershoot is significantly reduced. And the de link voltage and output current are well regulated by inverter controller. The validity of proposed algorithm is verified both computer simulation using PSIM 6.0 and experiment with a 1kW laboratory prototype.

건설기계 디젤엔진용 실시간 시뮬레이터 개발 (Development of Real-Time Simulator for a Heavy Duty Diesel Engine)

  • 노영창;박경민;오병걸;고민석;김낙인
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권2호
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    • pp.203-209
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    • 2015
  • 건설기계 산업에서 배기 및 연비 규제를 만족하기 위하여 엔진 시스템이 점차 전자제어화 되고 있으며, 이를 제어하기 위한 EMS(Engine Management System)의 복잡도 또한 증가하고 있다. 본 연구에서는 EMS function 개발 시, 비용 및 개발기간의 단축을 위한 HiLS(Hardware in the Loop Simulation) 시스템을 개발하였다. HiLS 에 내장된 엔진 모델은 크게 Air, Fuel, Torque 및 동력계 모델로 구성되어있고 실시간 엔진 모사를 위하여 Mean value modeling 방법을 적용하였다. 이 연구를 통하여 개발한 HiLS 시스템은 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 시스템과 Turbocharger 가 장착된 건설기계용 디젤엔진을 이용하여 정확성을 검증하였고, 테스트 결과 실 엔진 대비 90% 이상의 정확도를 얻었다.

상용차용 디젤엔진의 Engine ECU_ILS 시스템 개발 (Development of Engine ECU_ILS System for Diesel Engine of Commercial Vehicle)

  • 고영진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.35-43
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    • 2014
  • The automobile industry requires technological innovations to reduce fuel consumption with the public interest in environmental conservation in recent years. Thus, the hybrid system is applied not only to passenger cars but also commercial vehicles. The purpose of this paper is to develop engine ECU_ILS to develop commercial hybrid vehicles. In order to develop the engine and vehicle, the dynamometer and exhaust gas analyzer is needed. However, a lot of time and cost are required. In contrast, the model-based development environment that can be applied to a variety of test conditions can reduce development time. Therefore, a HILS system environment that can consider the behavior of actual vehicles for evaluation of the control logic, fuel consumption and exhaust gas is required. This engine ECU_ILS system was developed in this study, can analyze parameter such as the fuel injection rate, fuel injection time, fuel consumption and exhaust gas like the actual vehicle test using map data. Also, this system is expected to be able to analyze the characteristic of vehicle behavior and the development of peripheral device in relation to engine and vehicles. This HILS system can be used to develop control strategies of commercial hybrid vehicle systems in the future.