• 제목/요약/키워드: MATLAB/SIMULINK

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MATLAB/Simulink를 이용한 오프그리드형 고효율 태양광 충전 시스템 설계 (Design of an Off Grid type High efficiency Solar charging system Using MATLAB/Simulink)

  • 미흐렛 가아브레슬라세 마루;김민;변기식;김관형
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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    • pp.735-737
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    • 2017
  • An Off grid or remote solar electric systems are an energy supply to our home or to our companies without the utility of Grid at all. Off grid solar systems are very important for those who live in remote locations especially for developing countries where getting the electric grid is extremely expensive, inconvenient or for those who doesn't need to pay a monthly bill with the electric bill in general. The main critical components of any solar power system or renewable energy harvesting systems are the energy storage systems and its charge controller system. Energy storage systems are the essential integral part of a solar energy harvesting system and in general for all renewable energy harvesting systems. To provide an optimal solution of both high power density and high energy density at the same time we have to use hybrid energy storage systems (HESS), that combine two or more energy storage technologies with complementary characteristics. In this present work, design and simulation we use two storage systems supercapacitor for high power density and lithium based battery for high energy density. Here the system incorporates fast-response supercapacitors to provide power to manage solar smoothing and uses a battery for load shifting. On this paper discuss that the total energy throughout of the battery is much reduced and the typical thermal stresses caused by high discharge rate responses are mitigated by integrating supercapacitors with the battery storage system. In addition of the above discussion the off grid solar electric energy harvesting presented in this research paper includes battery and supercapacitor management system, MPPT (maximum power point tracking) system and back/boost convertors. On this present work the entire model of off grid electric energy harvesting system and all other functional blocks of that system is implemented in MATLAB Simulink.

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태양광발전이 연계된 배전계통에서 보호협조기기의 오동작에 대한 최적 방안에 관한 연구 (A Study on the Optimal Method for Malfunction of Protection Devices in Distribution Systems Interconnected with Photovoltaic Systems)

  • 노대석;김찬혁;신창훈;정원욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.1599-1606
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    • 2008
  • 태양광발전과 같이 자연에너지를 이용한 분산전원은 일정한 출력을 내는 기존의 전원보다 기후나 온도, 지형적인 영향을 많이 받는 간헐적인 전원이므로, 이들이 도입된 배전계통은 기존의 단 방향 공급형태의 배전계통과는 달리 부하와 전원이 혼재되어 운용되는 형태로 된다. 분산전원이 연계된 배전계통의 경우에는 분산전원의 출력용량의 여부에 따라 양방향의 전력조류가 발생할 가능성이 있어, 계통운용상 여러 가지의 문제점이 야기될 수 있다. 특히, 태양광발전이 배전선로에 연계되어 운전되는 경우, 동일 뱅크의 타 배전선로에서 사고가 발생하면 태양광발전이 연계된 건전한 배전선로의 보호협조기기(리클로져)가 오동작하는 사고가 발생하는 경우가 실 계통에서 빈번하게 발생하고 있다. 이에 의하여 건전한 선로의 부하가 정전을 경험하는 심각한 문제점이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 이론적인 계산식인 대칭좌표법과 MATLAB/SIMULINK을 이용하여 모델링과 시뮬레이션을 수행하여, 상기의 보호기기의 오동작 메카니즘과 문제점을 분석하고, 이에 대한 개선 방안을 제시하였다.

FPGA를 활용한 DC계통 고장진단에 관한 연구 (A Study on fault diagnosis of DC transmission line using FPGA)

  • 김태훈;채준수;이승윤;안병현;박재덕;박태식
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.601-609
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    • 2023
  • 본 논문에서는 DC 계통의 지락고장시 고속 고장진단을 위해 FPGA를 이용한 인공지능기반 고장진단 방법을 제안한다. 인공지능 알고리즘을 고장진단에 적용시 많은 연산량과 대용량의 실시간 데이터 처리가 요구된다. 또한 DC 계통에서의 고장 및 사고는 고장 전류의 빠른 상승률로 인하여 DC 차단기가 고속 차단능력이 필요하다. 인공지능기반 고속 고장진단이 가능한 FPGA를 사용하여 DC 차단기가 더 빠르게 동작함으로써, DC 차단기의 차단용량을 줄일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 Matlab Simulink를 이용하여 DC계통의 고장 모의를 통해 고장데이터를 수집하여 지능형 고속 진단 알고리즘 구현하였으며, FPGA에 지능형 고속고장 진단 알고리즘을 적용 및 성능검증을 하였다.

드럼형 보일러의 동특성 해석을 위한 모듈 개념의 가상 플랜트 구현 (Implementation of virtual plant using module concept for the dynamic simulation of drum type boiler)

  • 남채호;권상혁;노태정;이광식
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.476-479
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    • 1997
  • The focus of this paper is to implement of virtual plant using module concept for the dynamic simulation of drum type boiler and to simulate the control trends of dynamic characteristics. MAtlab & Simulink is used for implement virtual plant & analyzation the dynamics & control trends. They are available for analyzing the dynamic characteristics of drum type Boiler by means of applying well measured data to virtual plant.

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철도신호용 통신 프로토콜을 위한 데이터링크 성능분석 툴 설계 (Design of Data Link Protocol Performance Analysis Tool for Railway Signaling Communication Protocol)

  • 황종규;이재호;강문호;박용진
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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    • pp.673-675
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    • 2002
  • 본 논문에서는 신뢰성 있는 통신을 요구하는 철도신호용 정보전송을 위해 설계한 프로토콜과 이 설계된 프로토콜의 데이터 링크제어의 성능분석을 위한 시뮬레이터의 개발에 대해 설명한다. 우선 철도신호용 통신 프로토콜의 성능분석을 위해 Matlab/Simulink 윈도우상의 데이터 링크제어 시스템 화면에서 사용자 인터페이스 블록을 통해 통신 파라미터들을 선택하여 시뮬레이션을 행할 수 있는 시뮬레이션 툴과, Matlab이 제공하는 Rs232통신용API 기능을 이용하여 철도 신호장치간의 통신 프로토콜을 PC상에서 에뮬레이션 할 수 있는 시뮬레이터를 설계하였다.

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매틀랩을 이용한 RPG 시스템 연료전지 모델 구현 (RPG System Fuel Cell Modeling using Matlab)

  • 김나영;장예지;한경희;백수현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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    • pp.251-252
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    • 2009
  • 본 논문에서는 Matlab & Simulink를 이용하여 PEM Fuel Cell의 RPG시스템을 모델링 하였다. 모델링을 위해 기본적인 PEMFC의 기본 구조와 원리를 설명하고, 압력, 온도, 농도 등을 고려한 시뮬레이션을 구현하였다. 일정 조건 하에서 실험을 통하여 시뮬레이션의 결과와 실험값을 비교하였다.

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자동피킹 시스템 구동용 선형 유도 모터 드라이브 설계 및 적분형 가변구조 제어 기반의 강인 위치 제어기 설계 (Design of Linear Induction Machine Drive and Robust Position Controller based on Integral Variable Structure Scheme for Automatic Picking System)

  • 최정현;유동상;김경화
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.511-518
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    • 2013
  • 고 정밀도와 고 속응성의 물류 이송을 위한 자동피킹 시스템 (Automatic Picking System; APS) 구동용 선형 유도 모터 드라이브의 설계 및 강인한 위치 제어 기법이 제안된다. 모델 불확실성에 대한 강인한 위치 제어기 설계를 위해서 적분형 가변구조 제어 기법이 고려된다. APS의 외란추력, 질량 및 마찰계수 등의 기계적 파라미터 변화는 위치 제어 성능에 직접적 영향을 주며 이러한 불확실성 하에서도 강인한 위치 응답 성능을 보유하는 위치 제어기가 설계된다. 선형 유도 모터의 모델을 위한 Simulink 라이브러리가 상태방정식으로부터 개발되며 이를 활용한 Matlab - Simulink 기반의 비교 시뮬레이션을 통해 제안된 방식이 강인한 위치 응답 성능을 가지며 고 정밀도와 고 속응성을 요구하는 APS에 적합함이 입증된다.

퍼지 로직 기반의 위성용 MPPT 개발 및 EBA를 통한 성능검증 (Development of Fuzzy Logic-based MPPT and Performance Verification through EBA for Satellite Applications)

  • 염승용;박기연;김홍래;장영근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권9호
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    • pp.779-788
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    • 2014
  • 저궤도 위성이 제한된 전력 내에서 임무를 성공적으로 수행하기 위해서는 효율적인 전력생산이 중요하다. 이를 위해 저궤도 소형위성의 전력계에서는 주로 MPPT (Maximum Power Point Tracking) 방식을 사용하여 태양전지에서 생산되는 전력을 조절한다. 본 연구에서는 소형 큐브위성(KAUSAT-5)에 적용될 퍼지 로직 기반의 MPPT 알고리즘을 제안하며, 제안된 방법의 유용성을 확인하기 위해 MATLAB/Simulink와 STK (Systems Tool Kit)를 연동하여 시뮬레이션을 수행하였다. Simulink와 STK를 이용하여 위성 궤도와 자세에 따른 태양 광량과 운용모드에 따라 변하는 부하용량에 대해 KAUSAT-5의 두 가지 지향모드에서 EBA(Energy Balance Analysis)를 수행하였고, 이를 통해 제안된 퍼지 로직 기반의 MPPT 알고리즘의 성능을 확인하였다. 제안된 퍼지 로직 기반의 MPPT는 가장 일반적인 방법의 하나인 P&O (Perturbation & Observation)와 성능을 비교하여 유용성을 확인하였다.

Simulink를 이용한 터그보트의 샤프트제너레이터 물리모델링 및 연료소모율 검증 시뮬레이션에 관한 연구 (A Study on the Physical Modeling of the Shaft Generator and the Fuel Consumption Verification Simulation of a Tugboat using Simulink)

  • 김성동;김남호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.7-13
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    • 2021
  • 최근 해운산업에서는 환경규제에 대한 중요성이 높아지고 있으며, 이를 위한 산업의 요구가 급격히 높아지고 있다. 이에 샤프트제너레이터는 선박에 가장 빠르게 적용이 가능한 환경규제 대응기술로 선주의 요구가 증가하고 있다. 샤프트제너레이터는 메인추진엔진에 전동기를 설치하여, 부하환경에 따라 가변적으로 사용함으로 메인추진엔진의 연료소모율을 줄일 수 있는 장치이다. 저속에서는 모터의 힘으로 동작하고, 급격한 부하가 필요할 때에는 메인추진엔진과 모터가 함께 동작함으로 효율적인 운전이 가능하다. 본 논문에서는 MATLAB Simulink를 이용하여 터그보트의 디젤엔진과 샤프트제너레이터를 모델링하고, 시뮬레이션을 통해서 연료소모율을 검증하였다.

사각 고주파 주입을 통한 저가형 인버터의 센서리스 운전 (Sensorless Operation of Low-cost Inverters through Square-wave High Frequency Voltage Injection)

  • 황상진;이동명
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.95-103
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    • 2022
  • 본 논문에서는 저가격 인버터에서의 사각파 주입에 의한 센서리스 기법의 제어 성능을 보인다. 저가격 인버터는 소위 말하는 B4 인버터이다. 이 인버터는 저가격화를 위하여 스위칭 소자를 4개를 사용한 형태이다. 고주파 주입을 통한 센서리스 기법을 B4 인버터에 적용하였으며, 주입 고주파의 주파수는 1kH이다. 본 논문에서는 Matlab/ Simulink를 이용한 B4 인버터를 이용한 영구자석 전동기의 센서리스 시스템 모델을 설명한다. 한편, 본 연구에서는 회전자의 위치 추정을 위한 고주파 전류 성분 검출에 노치 필터를 사용하였으며, 추정된 속도의 리플 저감을 위하여 이차 저역 통과 필터를 사용하였다. 노치 필터에 의해 추출된 전류 파형에 고주파 전압을 곱하여 영구 자석 동기 전동기의 회전자 각도를 추정한다. Simulink 시뮬레이션의 통해 제안하는 기법의 타당성을 보인다.