• 한국항공우주학회지
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• 제34권12호
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• pp.25-34
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• 2006

본 논문에서는 풍력 발전시스템의 피치 제어 알고리즘 설계 기법을 검토하고 비선형 시뮬레이션을 수행한 결과를 제시한다. 풍력 발전시스템을 다몸체 시스템으로 간주하고 로터 블레이드에 작용하는 공력 및 토크 계산을 위해 블레이드 요소 및 모멘텀 이론을 근거로 공력 모델링을 수행하였다. 제어기 설계를 위해, 풍력 발전시스템은 서로 상대적으로 구속한 체 운동하는 1 자유도 시스템으로 가정하여 선형 방정식을 수립하고, 로터 회전속도를 제어하기 위해 PID 제어기를 설계하였다. FORTRAN 언어를 기반으로 작성된 비선형 시뮬레이터 WINSIM을 이용하여 다양한 풍속 시나리오와 운전 방식에서 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.177-185
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• 2016

This paper presents a method to design a controller for active suspension with 1-DOF decoupled models. Three 1-DOF decoupled models describing vertical, roll and pitch motions are used to design a controller in order to generate a vertical force, roll and pitch moments, respectively. These control inputs are converted into active suspension forces with geometric relationship. To design a controller, a sliding mode control is adopted. Frequency domain analysis and simulation on vehicle simulation software, CarSim$^{(R)}$, show that the proposed method is effective for ride comfort.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.21-26
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• 2013

The objective of this study was to develop a system for handwriting recognition in three dimensions (3D) to authenticate users. While previous studies have used a stylus pen for two-dimensional input on a tablet, this study uses the Wii Remote controller because it can capture 3D human motion and could therefore be more effective means of recognition. The information obtained from a Wii Remote controller included x and y coordinates, acceleration (x, y, z), angular velocity (pitch, yaw, roll), twelve input buttons, and time. The proposed system calculates distances using six features extracted after preprocessing the data. In an experiment where 15 subjects wrote "AIZU" 10 times, we obtained a 94.8% identification rate using a combination of writing velocity, the peak value of pitch, and the peak value of yaw. This suggests that this system holds promise for handwriting-based authentication in the future.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권6호
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• pp.1024-1031
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• 2013

This paper addresses linear quadratic regulation (LQR) for variable speed variable pitch wind turbines. Because of the inherent nonlinearity of wind turbines, a set of operating conditions is identified and then a LQR controller is designed for each of the operating points. The feedback controller gains are then interpolated linearly to get a control law for the entire operating region. In addition, the aerodynamic torque and effective wind speed are estimated online to get the gain-scheduling variable for implementing the controller. The potential of this method is verified through simulation with the help of MATLAB/Simulink and GH Bladed. The performance and mechanical load when using LQR are also compared with those obtained when using a PI controller.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.36-40
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• 2012

Pitch control of wind turbine is activated above rated wind speed for the purpose of rated power regulation. When we design pitch controller, its gain-scheduling is essential due to nonlinear characteristics of aerodynamic torque. In this study, 2-mass model including a vibration mode of drive-train for a 2 MW wind turbine is considered and pitch control with gain-scheduling using a linearization analysis of the nonlinear aerodynamic torque is applied. Some simulation results for the pitch gain-scheduling under step wind speed are presented and investigated. It is shown that gain-scheduling in pitch control is important especially in the region of high wind speeds when there exists a vibration mode of drive-train.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권7호
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• pp.669-677
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• 2009

일반적으로 롤/요 평면상의 nutation 운동이 있는 피치 모멘텀 바이어스 시스템을 정지궤도 위성인 통신위성에서 주로 사용되어 왔으나 본 논문에서는 저궤도 위성의 경우에 대해 최소 휠 개수인 2개 반작용휠로 구성된 피치 모멘텀 바이어스 시스템을 휠 모멘텀 제어방식으로 피치축과 롤축 자세제어를 수행하는 방안을 살펴보았다. PI-제어기를 사용한 휠 모멘텀 제어 방식의 경우 휠 베어링 마찰 등 반작용휠에 가해지는 외란에 대한 강건성 보장을 해석적으로 분석하였으며, 롤축 자세에러 측정치와 요축 모멘텀 선형 제어기 설계를 위한 전달함수를 제시하였고, 시스템에 대한 이해도를 높이고, 외란 영향 및 모멘텀 바이어스 크기 등 필요한 설계 인자 선정을 위해 시스템에 대한 분석을 수행하였다.아울러 요축 모멘텀 PID-제어기를 사용한 모멘텀 바이어스 시스템의 롤/요축 자세제어 설계결과 및 시뮬코타키나발루레이션 결과를 제시하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.142-149
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• 2004

본 논문은 바람으로부터 최대출력을 추출하기 위해 계통연계 풍력발전시스템의 신경회로망 제어기와 추출된 최대출력을 계통에 전달하기 위한 전력제어기를 제안한다. 유도발전기, 변압기, 정류기 및 인버터 등으로 구성된 제어기를 갖춘 풍력발전시스템의 모델링과 시뮬레이션에 대해 검토하고자 한다. 본 논문에서는 동특성해석을 위해 드라이브 트레인 모델, 유도발전기 모델과 계통접속 모델을 제시한다. 신경회로망 제어기는 풍차날개의 피치각을 제어하여 바람으로부터 최대출력을 추출한다. 피치제어방법은 기계적으로 복잡하지만 제어성능은 스톨제어보다 우수하게 된다. MATLAB으로 수행한 시뮬레이션 결과는 발전기 토오크, 발전기 회전속도, 피치각, 계통으로 주입되는 유효/무효전력 등을 예시하고 있으며 그 결과를 보면 제안된 제어기의 효용성을 입증할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1147-1154
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• 2012

본 논문에서는 풍력발전기의 회전속도와 출력을 제어하기 위한 블레이드 피치 제어기 및 발전기 토크 제어 기법을 제시하고 비선형 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 확인하였다. 회전속도 오차 및 출력오차를 이용한 양한정 함수를 정의하고 리아프노프 안정성 이론을 적용하여 정적 피치 제어기와 동적 토크 제어기를 설계하고, 제어기 설계 모델과 실제 적용 모델간의 차이를 보상할 수 있도록 시뮬레이션 기반 최적화를 이용하여 설계 인자 값을 결정하였다. 풍력발전기 제어기 설계에 가장 많이 사용되는 동력 전달계 모델을 기반으로 제어기 설계 절차를 예시하였고, 대표적으로 사용되는 비례-적분-미분 제어 및 최대 출력점 추종 토크 제어기와 성능 비교를 통하여 제안된 제어 설계 기법의 타당성을 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.337-343
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• 2012

NREL(National Renewable Energy Laboratory) Baseline controller conduct using method proposed RISO National Laboratory in Region 3. which designed the blade-pitch control system using a single degree-of-freedom model of the wind turbine. Idealized PID-Controlled rotor-speed error will respond as a second-order system with the natural frequency and damping ratio. RISO proposed specific natural frequency(=0.6 rad/s) and damping ratio(=0.7). If specific Eigen value apply to NREL 5 MW wind turbine, differ with pitch respond for simulation results of RISO report. Variation of specific eigen value investigate performance of NREL 5 MW wind turbine.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.688-693
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• 2013

This paper proposes a new method on attitude control of an underwater robot by using five ABTs (Attitude Ballast Tank). A pipe is connected to the bottom of the ABTs and transfers water by a pump, while another pipe is connected to the top of the ABT to transfer air. The buoyancy center of the underwater robot can be changed by means of the water transfer. This way, the attitude of the underwater robot can be maintained and/or controlled as desired. The changes of the center of gravity and the buoyancy central are estimated by a Lagrangian function which is similar to that for an inverted pendulum. The controller in this paper is designed by modeling of the underwater robot and selecting suitable gains of a PD controller which has fast response characteristics. This paper shows the possibility of the attitude control of an underwater robot by changing the center of gravity and the buoyancy center of the robot. Moreover, experimental results verify that the controller is effective in maintaining Roll/Pitch of the underwater robot with very low power consumption.