• Journal of Power Electronics
• /
• 제15권3호
• /
• pp.753-762
• /
• 2015

This paper presents a nonlinear sliding mode control (SMC) scheme with a variable damping ratio for interior permanent magnet synchronous motors (IPMSMs). First, a nonlinear sliding surface whose parameters change continuously with time is designed. Actually, the proposed SMC has the ability to reduce the settling time without an overshoot by giving a low damping ratio at the initial time and a high damping ratio as the output reaches the desired setpoint. At the same time, it enables a fast convergence in finite time and eliminates the singularity problem with the upper bound of an uncertain term, which cannot be measured in practice, by using a simple adaptation law. To improve the efficiency of a system in the constant torque region, the control system incorporates the maximum torque per ampere (MTPA) algorithm. The stability of the nonlinear sliding surface is guaranteed by Lyapunov stability theory. Moreover, a simple sliding mode observer is used to estimate the load torque and system uncertainties. The effectiveness of the proposed nonlinear SMC scheme is verified using comparative experimental results of the linear SMC scheme when the speed reference and load torque change under system uncertainties. From these experimental results, the proposed nonlinear SMC method reveals a faster transient response, smaller steady-state speed error, and less sensitivity to system uncertainties than the linear SMC method.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.197-202
• /
• 2016

본 논문에서는 최적의 스마트 홈 시큐리티 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 최적의 스마트 홈 시큐리티 시스템을 위해 세 종류의 초음파 센서를 이용하여 신뢰도 높은 데이터를 얻기 위한 실험 하였으며, 메인 프로세서로는 오픈소스 하드웨어 플랫폼인 라즈베리 파이3를 이용하여 스마트 홈 시큐리티 시스템을 설계하였다. 또한, 실험을 통해 최적의 위치에 두 개의 초음파 센서를 위치함으로써 기존의 홈 시큐리티 시스템에 비해 적은 센서 양으로 최적의 효율성을 검증하였다. 두 개의 초음파 센서를 이용하여 침입자의 침입 여부를 효율적이고 신뢰도 높게 판단 할 수 있었으며, 침입자의 영상을 촬영하기 위해 카메라 하단에 서보 모터를 연결 하여 침입자의 위치에 맞게 조정하여 촬영할 수 있도록 하였다. 또한, 웹 서버를 이용하여 해당 기록된 영상과 두 개의 초음파 센서 데이터를 저장하고 사용자는 모든 원격지에서 모니터링 할 수 있도록 웹 페이지를 제공 하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.95-105
• /
• 2018

An FLNG (floating liquefied natural gas) or LNG FPSO (floating production, storage and offloading) unit is a notable offshore unit with the increasing demand for LNG. The liquefaction process on an FLNG unit is the most important process because it determines the economic feasibility, but would be a hazard source because of the large quantity of hydrocarbons. While a high efficiency process such as C3MR has been preferred for onshore liquefaction processes, a relatively simple process such as the SMR (single mixed refrigerant) or DMR (dual mixed refrigerant) liquefaction process has been selected for offshore units because they require a more compact size, lighter weight, and higher safety due to their space limitation for facilities and long distance from shore. It is known that an SMR has the advantages of a simple configuration, small footprint, and lower risk. However, with an increased production rate, the inherent safety of SMR needs to be evaluated because of its small train capacity. In this study, the potential explosion risks of the SMR and DMR liquefaction processes were evaluated at the conceptual design stage. The results showed that an SMR has a lower overpressure than a DMR at the same frequency, only with a small production capacity of 0.9 MTPA. With increased capacity, the overpressure of the SMR was higher than that of the DMR. The increased number of trains increased the frequency in spite of the small amount of equipment per train. This showed that the inherent risk of an SMR is not always lower than that of a DMR, and an additional risk management strategy is recommended when an SMR is selected as the concept for an FLNG liquefaction process compared to the DMR liquefaction process.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.106-113
• /
• 2016

초고압 용적형 펌프는 로터의 회전에 의한 주기적인 용적의 변화를 이용하는 펌프로 고압, 고유량을 동시에 만족하며 로터의 저속 및 고속 회전에 따라 변화 없이 일정하게 상대적으로 높은 펌프 효율을 유지할 수 있는 장점을 가진다. 많이 사용되고 있는 원심펌프와는 달리 별도의 진공펌프가 없이도 자흡 성능을 가지고 있으며, 비교적 단순한 구조로 인하여 경량화, 소형화가 가능한 특성을 자기고 있다. 유체를 높은 압력으로 이송할 수 있으며, 압력의 변동에 따라 유량의 변동이 적은 정량 토출이 가능하다. 이러한 용적형 펌프를 사용하는 이유는 흡입된 유체가 유량의 변화 없이 토출되는 장점이 있기 때문이다. 본 연구에서는 유량의 변화가 없다는 장점이 있는 용적형 펌프의 체절시스템을 개발하여 펌프의 고압 운전시의 안전성을 확보하고자 하였다. 체절시스템은 컨트롤러 프로그램, 전자클러치, 릴리프밸브의 3가지로 이루어져, 한 가지 시스템이 작동하지 않아도 다른 시스템이 작동하는 시스템으로 이루어져 있다. 컨트롤러 프로그램과 전자 클러치의 작동을 확인하기 위한 과속도 시험과 릴리프 밸브의 유체유동해석, venting 실험을 통해 현재 개발한 초고압 용적형 펌프의 체절시스템이 작동됨을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.548-553
• /
• 2013

Electro-Hydraulic Power Steering(EHPS) 시스템은 오일펌프에 직결된 전기모터를 통해 조향 조작력을 발생시키는 시스템이다. 이러한 스티어링 시스템 부품의 원가 및 성능을 최적화시키는 것은 매우 중요하다. 현재까지 EHPS 시스템과 같은 유압시스템의 개발은 실차 실험을 통해 문제점을 보완하여 개발하고 있기 때문에 많은 시간과 비용이 발생한다. 본 논문에서는 EHPS용 개발한 외접형 기어펌프의 토출유량측정실험을 수행하고 실험 데이터를 통하여 토출유량을 계산할 수 있는 유량 근사식을 제안하였다. 제안한 유량 근사식의 검증을 위해 실험데이터 및 AMESim 유량값과 비교하였고, 그 결과 각각의 유량특성간 오차율 5%내외로 유사성을 입증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.130-137
• /
• 2003

고조파에 의한 전력품질저하로 인해 전기설비의 성능저하, 소음, 진동 등의 장해현상이 발생한다. 또한 앞으로 에너지 이용 효율을 높이기 위한 대책으로 반도체 회로를 사용하는 에너지 절약장치가 널리 보급되고, 전동기 속도 제어장치, 에너지 저장장치 등 에너지 변환장치의 사용이 증가될 전망이어서 고조파의 발생은 필연적이며 그 문제점은 심각하게 대두될 것이다. 이러한 고조파에 의한 장애를 해결하기 위해서는 전압, 전류, 전력, 역률, 고조파 차수별 성분 및 고조파 총합 왜형률 등의 정확한 전력품질을 측정하고 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 이러한 고조파 관련 전력품질을 측정하고 분석할 수 있는 저가형 측정시스템을 개발하였으며 3상 4선식 계통에서 전력품질을 측정하고 분석함으로써 그 성능을 입증하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권6호
• /
• pp.593-600
• /
• 2014

본 논문은 농작업 시 농업용 하이브리드 트랙터를 위한 토크 지원 전략을 제안한다. 일반적으로 농업용 트랙터는 베일러, 로타리 등 농작업 종류에 따라 필요한 토크의 크기가 다양하기 때문에 특수목적을 위하여 출력이 큰 트랙터가 필요할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 연비개선보다는 작은 모터를 사용하여 특정 농작업에 필요한 적절한 토크 지원을 수행함으로써 동일한 사이즈의 기존 트랙터보다 다양한 농작업을 좀 더 효율적으로 수행할 수 있는 하이브리드 트랙터 개발을 목표로 한다. 이를 위한 토크 지원 전략을 제안하고 상용 차량 시뮬레이터인 Autonomie 를 기반으로 한 하이브리드 트랙터 모델을 이용하였다. 마지막으로 토크 어시스트 전략을 적용한 하이브리드 트랙터와 일반 트랙터에 대한 시뮬레이션을 통해 작업 효율과 연료 사용량을 검증하였다.

• International Journal of Automotive Technology
• /
• 제8권6호
• /
• pp.687-696
• /
• 2007

To increase the reliability of auto-ignition in CAI engines, the thermodynamic properties of intake flow is often controlled using recycled exhaust gases, called internal EGR. Because of the internal EGR influence on the overall thermodynamic properties and mixing quality of the gases that affect the subsequent combustion behavior, optimizing the intake and exhaust valve timing for the EGR is important to achieve the reliable auto-ignition and high thermal efficiency. In the present study, fully 3D numerical simulations were carried out to predict the mixing characteristics and flow field inside the cylinder as a function of valve timing. The 3D unsteady Eulerian-Lagrangian two-phase model was used to account for the interaction between the intake air and remaining internal EGR during the under-lap operation while varying three major parameters: the intake valve(IV) and exhaust valve(EV) timings and intake valve lift(IVL). Computational results showed that the largest EVC retardation, as in A6, yielded the optimal mixing of both EGR and fuel. The IV timing had little effect on the mixing quality. However, the IV timing variation caused backflow from the cylinder to the intake port. With respect to reduction of heat loss due to backflow, the case in B6 was considered to present the optimal operating condition. With the variation of the intake valve lift, the A1 case yielded the minimum amount of backflow. The best mixing was delivered when the lift height was at a minimum of 2 mm.

• 전기학회논문지
• /
• 제62권8호
• /
• pp.1080-1089
• /
• 2013

Interior Permanent Magnet Synchronous Machines (IPMSMs) with rare earth magnet are widely used in electric vehicles and hybrid electric vehicles. IPMSMs having high efficiency, high torque, and a wide speed range are employed in propulsion system. And the rotor in an IPMSM is generally made of a rare earth magnet to achieve a large energy product and high torque. This paper discusses issues regarding design and performance of IPMSMs using different factors of BH magnetic characteristic. It is necessary to choose factors of magnetic material according to permanent magnet shape in rotor for high performance. Response Surface Methodology (RSM) is selected to obtain factors of magnetic material according to variety of rotor shapes. The RSM is a collection of mathematical and statistical techniques useful for the analysis of problems in which a response of interest in influenced by several variables and the objective is to optimize response. Therefore, it is necessary to analyze the torque characteristics of an IPMSM having magnet BH hysteresis curve with different rotor shape. Factors of residual flux density (Br) factor and intrinsic coercive force (Hc) are important parameters in RSM for rotor shape. The rotor shapes for IPMSMs having magnet BH characteristic were investigated using the RSM, and three shapes were analyzed in detail using FEA. The results lead to design consequence of IPMSMs in the various rare earth magnet materials.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
• /
• 제63권2호
• /
• pp.248-260
• /
• 2020

Objective : To investigate the efficiency of diffusion tensor imaging (DTI) fiber-tracking based neuronavigation and assess its usefulness in the preoperative surgical planning, prognostic prediction, intraoperative course and outcome improvement. Methods : Seventeen patients with cerebral masses adjacent to corticospinal tract (CST) were given standard magnetic resonance imaging and DTI examination. By incorporation of DTI data, the relation between tumor and adjacent white matter tracts was reconstructed and assessed in the neuronavigation system. Distance from tumor border to CST was measured. Results : The sub-portion of CST in closest proximity to tumor was found displaced in all patients. The chief disruptive changes were classified as follows : complete interruption, partial interruption, or simple displacement. Partial interruption was evident in seven patients (41.2%) whose lesions were close to cortex. In the other 10 patients (58.8%), delineated CSTs were intact but distorted. No complete CST interruption was identified. Overall, the mean distance from resection border to CST was 6.12 mm (range, 0-21), as opposed to 8.18 mm (range, 2-21) with simple displacement and 2.33 mm (range, 0-5) with partial interruption. The clinical outcomes were analyzed in groups stratified by intervening distances (close, <5 mm; moderated, 5-10 mm; far, >10 mm). For the primary brain tumor patients, the proportion of completely resected tumors increased progressively from close to far grouping (42.9%, 50%, and 100%, respectively). Five patients out of seven (71.4%) experienced new neurologic deficits postoperatively in the close group. At meantime, motor deterioration was found in six cases in the close group. All patients in the far and moderate groups received excellent (modified Rankin Scale [mRS] score, 0-1) or good (mRS score, 2-3) rankings, but only 57.1% of patients in the close group earned good outcome scores. Conclusion : DTI fiber tracking based neuronavigation has merit in assessing the relation between lesions and adjacent white matter tracts, allowing prediction of patient outcomes based on lesion-CST distance. It has also proven beneficial in formulating surgical strategies.