패턴생성기로 LFSR(linear feedback shift register)은 기계 자체에 고유의 선형의존성이 있어 패턴을 생성함에 있어 비트의 위치를 이동시켜 수열을 생성하기 때문에 생성되는 패턴들의 상관관계가 높고 따라서 오류 검출률이 낮아지게 된다. 이런 문제점을 해소하기 위하여 scan chain 사이에 XOR 게이트의 조합으로 구성된 페이지 쉬프터를 장착하여 출력 테스트 패턴의 난수성을 높임으로써 LFSR 고유의 선형의존성을 줄이고 오류 검출률을 높이는 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 논문에서는 PRPG(pseudo random pattern generator)로서 특성 다항식을 원시다항식으로 갖는 LFSR을 사용하여 어떤 임의의 두 채널에서 출력되는 이진 수열의 선형 의존성을 줄이기 위한 방법으로 적절한 탭 수를 유지하며 최소의 위상이동차를 보장하는 페이지 쉬프터를 갖는 LFSR 기반의 PRPG를 구성하는 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘에 따라 페이지 쉬프터를 구성하면 기존의 방법보다 페이지 쉬프터를 훨씬 빨리 구성 할 수 있는 장점이 있다.
본 논문에서는 고성능 병렬 계산 장치로 주목받고 있는 GPU에서의 선형 합동 방식(linear congruential)의 병렬 난수 생성 프로그램을 구현하였다. 난수는 임의성을 필요로 하는 모든 분야에서 중요하게 사용되며, 선형 합동 난수 방식은 컴퓨터 계산을 통하여 생성되는 의사 난수(pseudo random numbers) 생성 방식 중에 가장 많이 사용되는 방식이다. 본 논문에서는 NVIDIA CUDA 프로그래밍 모델을 사용하여 구현된 프로그램 및 MPI를 사용한 다중 GPU를 구동하는 병렬프로그램을 설명하고, 생성된 난수들의 임의성과 성능을 알아보았다. 또한 원주율(${\pi}$)을 계산하기 위한 몬테카를로 알고리즘을 사용하여 CUDA 라이브러리 함수인 cuRAND와 성능을 비교하였으며, 다수의 GPU를 동시에 계산한 성능의 변화도 알아보았다.
파력발전은 파도의 위치에너지와 운동에너지를 이용한 발전방식으로 본 논문에서는 선형동기발전기를 이용한 파력발전시스템에 대하여 연구를 진행하였다. 파력 발전시스템을 분석하기 위해서는 부이의 운동과 부이와 연결과 발전기의 운동을 모델링하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 발전시스템의 분석을 위하여 선형발전기와 컨버터 시스템의 모델링을 진행하였다. 선형발전기와 컨버터 시스템의 전압 방정식 및 부이의 운동방정식을 이용하여 2상 회전좌표계에서의 벡터제어기법을 적용하여 댐핑기반의 제어기 구성을 제안한다. 파도 에너지로부터 전기에너지를 추출하기 위해서 파력발전기의 전류제어를 통해 댐핑을 적절히 조절할 수 있는 벡터제어기법 구성에 대해 제안한다. 최종적으로 제안된 제어기의 검증을 위하여 MATLAB/Simulink를 이용한 2상 회전좌표계에서의 벡터제어기의 시뮬레이션을 수행하였으며 선형 발전기 축소모델와 PCS 축소모델을 통한 실험을 수행하였다.
This paper presents a high efficient generator with PM(Permanent Magnet) exciter. The proposed PM exciter for the generator can produce a linear output voltage according to the engine speed. This output voltage is directly used to control the field current of the generator to adjust the generator output voltage. In the proposed generator system, since the field winding current can be supplied by the PM exciter, the generator can self-start without any battery or an external power supply due to the low residential flux. Furthermore, the operating efficiency of the generator is higher than a conventional winding exciter. The main problem of the proposed generator system, the field winding current controller has to be embedded inside the generator, and it rotates according to the generator shaft. In this paper, the proper embedded current controller is designed for the proposed generator system. Due to the embedded controller cannot be connected to the outside the generator controller, the measured instantaneous output voltage of the generator is transferred by the photo isolated communication using shaft aligned infrared transmitter and receiver to keep the constant generator output voltage. In this paper, 10kW, 380V engine generator with PM exciter and the embedded DAVR(Digital Automatic Voltage Regulator) are described. The proposed high efficiency generator is simulated and tested to verify the effectiveness.
본 연구는 기존 풍력 터빈의 한계와 문제점을 극복하기 위해 블레이드리스 풍력 발전을 위한 선형 발전기의 모델링 및 해석에 중점을 두고 있다. 블레이드리스 풍력 발전 시스템은 블레이드 풍력 발전 터빈에 비해 설치 및 유지관리에 필요한 토지 요구량이 낮다는 장점이 있다. 그러나 블레이드리스 풍력 발전을 위한 발전기에 관한 종합적인 연구는 아직까지 부족한 실정이다. 특히, 발전기의 토플로지에 관한 질문의 답변이 만족스럽지 않다. 연구의 목표는 원통형 블레이드리스 풍력발전기의 수평 및 수직 구조에 대해 비교 분석하는 것이다. 제안된 토플로지는 자기력을 이용해 2차원 등가 자기회로 네트워크 방식으로 해석한 후 유한요소법으로 비교 평가하였다. 최종적으로, 본 연구의 결과는 풍력 발전 시스템을 위한 새로운 발전기 구조에 대한 상세한 정보와 블레이드리스 풍력 발전 특성에 대한 통찰을 제공할 것이다.
The feasibility of wave energy extraction from a heaving truncated cylinder and the corresponding response of the linear electric generator (LEG) composed of spring, magnet, and coil has been investigated in the frame of three-dimensional linear potential theory. The heaving motion of a circular cylinder is calculated by means of the matched eigenfunction expansion method. Further, the analytical results are validated by numerical results using the ANSYS AQWA commercial code. By the action of a heaving circular cylinder, the magnet suspended by a spring can slide vertically inside the heaving cylinder. The mechanical power is extracted from the magnet motion relative to the coil/stator which is attached to the cylinder. The coupled ODE of a heaving cylinder and LEG system in waves is derived to obtain the magnet motion relative to a cylinder. To maximize the relative motion of the magnet, both the buoy draft and the LEG system parameters (spring stiffness, damping) should be selected properly for generating the double resonance considering the peak frequency of the target spectrum.
Generally, level control in the steam generator of a nuclear power plant is difficulty process control, because the low power operating can lead nonminimum phase characteristics(swell and shrink phenomenon) and flow measurement are unreliable and nonlinear characteristics. This paper presents a framework for solving this problem based on the constrained linear model predictive control and introduces the design of method for the level of the controller in the entire operating power of the steam generator, and compares with conventional PI controller.
In order to develop navigation systems, simulators that provide navigation sensors data are required. A trajectory generator that simulates vehicle motion is needed to generate navigation sensors data in the simulator. In this paper, a trajectory generator for evaluating navigation system performance is proposed. The proposed trajectory generator consists of two parts. The first part obtains parameters from the motion scenario file whereas the second part generates position, velocity, and attitude from the parameters. In the proposed trajectory generator six degrees of freedom, halt, climb, turn, accel turn, spiral, combined, and waypoint motions are given as basic motions with parameters. These motions can be combined to generate complex trajectories of the vehicle. Maximum acceleration and jerk for linear motion and maximum angular acceleration and velocity for rotational motion are considered to generate trajectories. In order to show the usefulness of the proposed trajectory generator, trajectories were generated from motion scenario files and the results were observed. The results show that the proposed trajectory generator can accurately simulate complex vehicle motions that can be used to evaluate navigation system performance.
The wind-driven doubly fed induction generator (DFIG) is currently under pressure to be more grid-compatible. The main concern is the fault ride-through (FRT) requirement to keep the generator connected to the grid during faults. In response to this, the paper introduces a novel model and new control scheme for the DFIG. The model provides a means of direct stator power control and considers the stator transients. On the basis of the derived model, a robust linear quadratic (LQ) controller is synthesized. The control law has proportional and integral actions and takes account of one sample delay in the input owing to the microprocessor's execution time. Further, the influence of the grid voltage imperfection is mitigated using frequency shaped cost functional method. Compensation of the rotor current pulsations is proposed to improve the FRT capability as well as the generator performance under grid voltage unbalance. As a consequence, the control system can achieve i) fast direct power control without instability risk, ii) alleviation of the problems associated with the DFIG operation under unbalanced grid voltage, and iii) high probability of successful grid FRT. The effectiveness of the proposed solution is confirmed through simulation studies on 2MW DFIG.
Recently, an electricity sensor system has been installed and operated to prevent failures and accidents by identifying whether a transformer is normal in advance of failure. This electricity sensor system is able to both measure and monitor the transformer's power and voltage remotely and send information to a manager when unusual operation is discovered. However, a battery is required to operate power detection devices, and battery systems need ongoing management such as regular replacement. In addition, at a maintenance cost, occasional human resources and worker safety problems arise. Accordingly, we apply a linear electromagnetic generator using vibration energy from a transformer for an electric sensor system's drive in this research and we conduct optimal design to maximize the linear electromagnetic generator's power. We consider design variables using the provided design method from Process Integration, Automation, and Optimization (PIAnO), which is common tool from process integration and design optimization (PIDO). In addition, we analyze the experiment point from the design of the experiments using "MAXWELL," which is a common electromagnet analysis program. We then create an approximate model and conduct accuracy verification. Finally, we determine the optimal model that generates the maximum power using the proven approximate kriging model and evolutionary optimization algorithm, which we then confirm via simulation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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