• 제목/요약/키워드: Optimal driving

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견인 및 등판 성능을 통한 고소작업기계의 모터 주행장치 설계 (Design of Motor-driven Traveling System for High Clearance Working Machinery based on Tractive Performance and Hill Climbing Ability)

  • 이상식;장세윤;김태수;남규철;박원엽
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.257-265
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    • 2016
  • 이 연구는 과수원에 높은 통관 작업 기계에 적용되는 전동식 트럭 주행 시스템을 적용한 최적 설계가 제안되어 있습니다. 견인 성능과 언덕 등반 능력은 예측 및 기계 작업이 높은 틈새를 이용하여 과수원의 토양 특성을 고려하여 최적의 모터 주행 시스템을 평가 하였다. 견인 성능을 위한 설계 기준은 운동 저항을 뺀 견인력으로부터 산출 된 견인능력에 기초를 두었다. 등판 능력은 20%의 경사면을 3km/h의 속도로 수행되도록 하는 설계기준을 가지고 있다. 견인 및 등판 능력의 평가 결과에 따라 두 개의 DV48V, 4500rpm, 16kW AC 모터는 좌우 양쪽에서 독립적인 괘도를 갖는 것으로 적용된다. 각각의 모터는 50:1 감속기어 비율을 통하여 트랙형 주행 시스템의 구동 스프로켓에 동력을 전달하도록 설계되었다. 본 연구의 전동 트랙형 주행 시스템은 충분한 견인성능 및 등판 능력을 충분히 입증하고 20%의 경사지면을 갖는 과수원의 토양에서의 등반저항보다 12.5%가 더 높은 396kgf의 견인능력을 가지고 있는 것으로 밝혀졌습니다.

선로전압조정장치(SVR)가 설치된 고압배전선로에서 전기저장장치(ESS)의 최적운용 및 적정용량 산정방안 (Optimal Operation Method and Capacity of Energy Storage System(ESS) in Primary Feeders with Step Voltage Regulator(SVR))

  • 김병기;유경상;김대진;장문석;고희상;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.9-20
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    • 2018
  • 최근 국가의 3020정책에 따라 신재생에너지전원의 도입이 활발히 이루어지고 있는 상황이다. 하지만 신재생에너지전원중의 하나인 태양광전원이 대규모로 배전계통에 도입되어 운용될 경우, 태양광전원의 간헐적 특성에 의한 출력변동과 역조류에 의하여 수용가 전압은 규정범위($220V{\pm}6%$)를 벗어날 수 있는 문제점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위한 방안 중 하나로, 배전선로에 기설된 선로전압조정장치를 이용한 수용가 전압조정 방안이 제안되고 있으나, 기계적으로 동작하는 선로 전압조정장치의 특성으로 인하여, 탭 변경 시간동안 수용가의 전압이 규정범위를 벗어날 가능성을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 선로전압조정장치 탭 변경시, 기계적인 특성에 의하여 탭 동작이 지연되는 시간동안 전기저장장치를 도입하여 전압 문제를 해결할 수 있는 전기저장장치의 최적운용전략을 제시하고, 파라메타 분석법을 이용하여 선로전압조정장치와 협조하여 운용되는 전기저장장치의 적정위치 및 적정용량 산정방안을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 선로전압장치와 전기저장장치의 상호동작에 대한 최적운용 전략과 전기저장장치의 산정 알고리즘을 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 선로전압조정 장치의 탭 변경 시간동안 수용가의 규정전압($220V{\pm}6%$) 여부를 검증함으로써, 본 논문에서 제안한 수법이 계통의 전압안정화에 기여할 수 있는 방안임을 확인하였다.

고전압 전력반도체 소자 구현을 위한 확산 공정 최적화에 대한 연구 (A study on process optimization of diffusion process for realization of high voltage power devices)

  • 김봉환;김덕열;이행자;최규철;장상목
    • 청정기술
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    • 제28권3호
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    • pp.227-231
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    • 2022
  • 고전압 전력반도체의 수요는 산업의 전반에 걸쳐 증가하고 있는 추세이며, 특히 자율주행이나 전기자동차와 같은 교통 수단에 이용되는 경우 전동차의 동력 추진 제어 장치에 3.3 kV 이상의 IGBT 모듈 부품이 사용되고 있으며, 전동차의 신설과 유지 관리에 따른 부품의 조달이 매년 증가하고 있다. 게다가 기술 진입 장벽이 매우 높은 기술로서 해당 산업계에서는 고전압 IGBT부품의 최적화 연구가 절실히 요구되고 있다. 3.3 kV 이상 고전압 IGBT 소자 개발을 위해 웨이퍼의 비저항 범위 설정과 주요 단위 공정의 최적 조건이 중요한 변수이며, 높은 항복 전압을 위한 핵심 기술로 junction depth의 확보가 무엇보다 중요하다. 최적의 junction depth를 확보하기 위한 제조 공정 중에서 단위 공정 중 한 단계인 확산 공정의 최적화를 살펴보았다. 확산 공정에서는 주입되는 가스의 종류와 시간 그리고 온도가 주요 변수이다. 본 연구에서는 단위 공정의 시뮬레이션을 통하여 고전압 IGBT 소자 개발을 위한 웨이퍼 저항의 (Ω cm) 범위를 설정하고, 확산 공정의 온도에 따른 확산 공정의 WDR(Well drive in) 조건 최적화에 대하여 연구한 결과 링 패턴의 width 23.5 ~ 25.87 ㎛에 대하여 junction depth는 7.4 ~ 7.5 ㎛를 얻어 3.3 kV 고전압 전력반도체 지지에 최적화할 수 있었다.

자기유변유체를 이용한 반능동형 현가장치의 Frequency shaped 최적 제어 (Frequency Shaped Optimal Control of Semi-active Suspension System Using an MR Damper)

  • 김기덕;이재형;전도영
    • 유변학
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    • 제11권2호
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    • pp.112-121
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    • 1999
  • 현가장치의 기능은 노면으로부터의 진동이나 충격을 차체와 격리시키며 주행시 차량의 안전성을 확보하는데 있다. 고정된 스프링과 댐퍼의 특성으로는 두 가지 차량 주행특성을 나타내는 차체 가속도와 타이어 동적력을 최소화할 수 없으므로 가변형 댐퍼를 이용한 반능동식 현가장치로서 승차감과 주행 안정성을 동시에 고려하여 성능 지수를 설계하는 LQ(Linear Quadratic)제어 이론을 적용하는 연구가 진행되고 있다. LQ 제어 성능지수의 가중함수는 주파수와 시간에 관계없이 상수로 고정되기 때문에 각 요소에 대한 비중이 모든 상황에서 동일하나 승차감이나 주행 안정성의 평가기준이 모든 주파수에서 동일하지 않으므로 본 연구에서는 자기유변댐퍼를 장착한 1/4차의 반능동형 현가장치를 구성하고 LQ 제어의 문제점을 해결하는 Frequency shaped 최적 제어를 이용하여 특정 주파수 범위에서 차량의 승차감과 주행 안정성을 향상시킨다. Frequency shaped 최적 제어는 가중치가 주파수의 함수인 성능 지수를 통해 제어 규칙을 구하는데, 가중함수의 설계기준을 인간이 가장 민감하게 느끼는 4~8Hz의 주파수에서는 승차감에 두고 차축 고유 진동수 부근에는 주행안전성에 둔다. 모사실험과 실험 결과로부터 Frequency shaped 최적 제어기를 장착한 반능동형 현가장치가 승차감과 주행 안정성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

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Analysis of the axle load of an agricultural tractor during plow tillage and harrowing

  • Hong, Soon-Jung;Park, Seung-Je;Kim, Wan-Soo;Kim, Yong-Joo;Park, Seong-un
    • 농업과학연구
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    • 제43권4호
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    • pp.665-669
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    • 2016
  • Analysis of the load on the tractor during field operations is critical for the optimal design of the tractor. The purpose of this study was to do a load analysis of an agricultural tractor during plowing and harrowing. First, a load measurement system was developed and installed in a 71 kW agricultural tractor. Strain-gauges with a telemetry system were installed in the shaft located between the axles and the wheels, and used to measure the torque of the four driving axles. Second, field experiments were conducted for two types of field operations (plowing, harrowing), each at two gear levels (M2, M3). Third, load analysis was conducted according to field operation and gear level. At M2 gear selection for plowing, the maximum, minimum, and average (S. D.) torque values were 13,141 Nm; 4,381 Nm; and 6,971 Nm (${\pm}397.8Nm$, respectively). For harrowing, at M2 gear selection, torque values were, 14,504 Nm; 1,963 Nm; and 6,774 Nm (${\pm}459.4Nm$, respectively). At M3 gear selection for plowing, the maximum, minimum, and average (S. D.) torque values were,17,098 Nm; 6,275 Nm; and 8,509 Nm (${\pm}462.4Nm$, respectively). For harrowing at M3 gear selection, maximum, minimum, and average (S. D.) torque values were, 20,266 Nm; 2,745 Nm; and 9,968 Nm (${\pm}493.2$). The working speed of the tractor increased by approximately 143% when shifted from M2 (7.2 km/h) to M3 (10.3 km/h); while during plow tillage and harrowing, the load of the tractor increased approximately 1.2 times and 1.5 times, respectively.

Influence of Sustain Pulse-Width on the Electrical and Optical characteristics in AC-PDPs

  • Jeong, Y.W.;Cho, T.S.;Kim, T.Y.;Choi, M.C.;Ahn, J.C.;Jeong, J.M.;Lim, J.Y.;Choi, S.H.;Chong, M.W.;Kim, S.S.;Ko, J.J.;Kim, D.I.;Lee, C.W.;Kang, S.O.;Cho, G.S.;Choi, E.H.
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자 분야
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    • pp.155-158
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    • 2000
  • Influence of sustain pulse-width on electro-luminous efficiency is experimentally investigated for surface discharge of AC-PDP. A square pulse with variable duty ratio and rising time of 300 ns has been used in the experiment. It is found that the firing voltage is decreased as the pulse-width is increased from 2 ${\mu}s$ to 8 ${\mu}s$ with sweeping frequency range of 10 kHz to 50 kHz. It has been found that the optimal sustain pulse-width is in the range of $3{\sim}4{\mu}s$ under driving frequency range of 30 kHz and 50 kHz, based on observation of memory coefficient, wall charge, and wall voltage as well as luminous efficiency.

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듀얼 모드 하이브리드 시스템의 성능 평가 (Performance Test of the Dual Mode Hybrid Systems)

  • 김남욱;양시우;양호림;조성태;박영일;차석원
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.87-93
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    • 2007
  • It is complicate to analysis the systems, dual mode hybrid systems, because they are composed of many planetary gear sets. For the performance test, it needs to define the systems with representative parameters. In this paper, system parameters, $\alpha$, $\beta$, $\zeta$, are introduced to define the systems, and an arbitrary system like E-IVT developed by Renault Motors is converted to the general system having equivalent parameters, such as $\beta'$, $R'_b$. Pontryagin principle and Kuhn-Tucker condition method are applied to solve the constrained problems, by which the methodology for accelerating test is generalized, and the results of the simulation are reported. In addition, the effects of alternative strategies are mentioned. The method of fuel economy test at engine mode is also introduced. The results of test at engine mode is different from the results of optimal trajectory, but the fuel economy of the engine mode is related to the highway driving and optimized operating of the system.

윤활유 부족 상태에서의 볼 베어링 유막 두께 변화에 대한 연구 (A Study on the Change in the Film Thickness of Ball Bearing in Starved EHL)

  • 정순비;이보라;유용훈;조용주
    • Tribology and Lubricants
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    • 제33권3호
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    • pp.119-125
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    • 2017
  • In this study, we perform a numerical analysis to predict the film thickness and lubrication regions for a thrust ball bearing under different operating conditions. Film thinning and replenishment affect the film thickness in starved lubrication. As the inlet meniscus position is brought to the edge of the Hertz contact, the thin film thickness is calculated as starved equation. We use a film replenishment model to determine the recovery film thickness between rolling elements. We use a hydrodynamic model to describe film recovery, that results from the effects of surface tension. In this model, we consider the surface tension gradient in fluid depression as the driving force for fluid recovery. We use Fourier transform method to determine the time-dependent depth of depressed oil. We calculate the change in the central film thickness graphically by using the recovery equation in starved elastohydrodynamic lubrication(EHL) under operating conditions that include numbers of balls, sliding velocity, applied force, and ambient film thickness. We evaluate the degree of starvation by using the distance from the center of the contact area to the meniscus position. Parched lubrication, a phenomenon where the film thickness decreases consistently, occurs at the severe condition. We determine optimal values with respect to the numbers of balls, and sliding velocity. The investigation can contribute to the design operating conditions for proper lubrication.

수정된 유전자 알고리즘과 퍼지 추론 시스템을 이용한 무인 자율주행 이송장치의 다중경로계획 (Multiple Path-planning of Unmanned Autonomous Forklift using Modified Genetic Algorithm and Fuzzy Inference system)

  • 김정민;허정민;김성신
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.1483-1490
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    • 2009
  • 본 논문에서는 수정된 유전자 알고리즘과 퍼지 추론 시스템을 이용한 무인 자율주행 이송장치의 다중경로계획을 연구하였다. 기존의 다중경로계획을 위한 방법으로는 최적화 알고리즘들을 이용한 작업별회귀 방법과 매시간 각 개체마다 경로를 재계획하는 방법이 있다. 이러한 방법들은 한 대의 이송장치가 작업을 하기 위해서는 한 대 이상의 이송장치가 정지해야하므로 시간과 에너지 측면에서 비효율적이며, 연산량이 많아 오류가 발생할 가능성이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 수정된 유전자 알고리즘과 퍼지 추론 시스템을 이용한 다중경로계획을 제안한다. 제안한 알고리즘의 성능 평가를 위하여 무인 자율주행이 가능한 2대의 이송장치를 설계 제작하였고 지게차와 동일한 주행 제어부를 탑재하여 다중경로계획을 실험하였다. 실험 결과, 빠르고 최적화된 경로 계획과 효율적인 충돌 회피가 가능함을 확인 할 수 있었다.

타이어 종류에 따른 차량 실내 소음의 Mahalanobis Distance 를 이용한 음질인덱스 구축 (Sound Quality Evaluation Based on the Mahalanobis Distance for the Interior Noise of Driving Vehicles with Various the Tire Type)

  • 정재은;양인형;박군동;이유엽;오재응
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권12호
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    • pp.1871-1876
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    • 2010
  • 사람이 소리를 듣는 것은 다분히 감정적이고 주관적으로 이루어진다. 따라서 소음 측정의 척도로 주로 사용되는 dB(A)와 같은 청감을 고려한 수치로 표현하기 어렵기 때문에 때와 장소, 차량에 따라 주관적이고 사람의 감정에 맞는 주관적 척도가 요구된다. 즉, 평가하고자 하는 음질인자 항목들은 독립적 관계가 아닌 서로 상관관계의 특성을 고려하여 음질 평가를 수행해야 한다. 그러므로 인간의 청감에 가깝고 정확한 음질 평가를 위해서는 음질인자 별 다변량 분석이 필요하다. 본 연구에서는 차량 주행 소음을 대상으로 특성인자간 상관관계를 고려해 시스템을 분석할 수 있는 마할라노비스 거리(Mahalanobis distance,MD)를 통해 음질 인덱스를 구축하고자 한다.