• Journal of Power Electronics
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• 제13권1호
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• pp.104-112
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• 2013

This paper presents a comparative evaluation of various topologies for three-phase power converters using the hardware-in-the-loop (HIL) simulation technique. Various switch-mode AC-DC power converters are studied, and their performance with respect to total harmonic distortion (THD), efficiency, power factor and losses are analyzed. The HIL-simulation is implemented in an Altera Cyclone II DE2 Field Programmable Gate Array (FPGA) Board and in the Matlab/Simulink environment. A comparison of the simulation and HIL-simulation results is also provided.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.949-955
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• 2018

HIL 시뮬레이션은 복잡한 실시간 임베디드 시스템을 개발하고 테스트하는 데 사용되는 기법이다. HIL 테스트는 해양플랜트와 같은 고부가가치 선박인 LNGC의 PMS 성능 검증을 위한 효율적인 플랫폼이 된다. 그러나 국내 조선소를 비롯한 연구기관에서 스스로 HIL 테스트를 수행하기에는 시간이 필요하다. 이 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 전력 공급 장치 / 소비 장치, 제어콘솔, MSBD 로 구성된 FPGA 기반의 PMS-HIL 시뮬레이터를 제안한다. 제안된 HIL시뮬레이션 플랫폼은 실제 장비 데이터를 사용하였고, PMS의 부하 공유 테스트를 수행하였다. 제안된 시스템은 대칭, 비대칭 및 고정 부하분배를 통해 검증하였고 공장수락시험 대체 가능성을 보여 준다. 또한 향후 에너지관리시스템 개발을 비롯한 선박 자동화 및 자율운항을 위한 추가 시스템 개발 시 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.376-377
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• 2018

A hardware-in-the-loop (HIL) platform for a power management control of islanded DC microgrids is established. In order to avoid the complexity and high costs, a decentralized control based on the DC Bus Signaling (DBS) method is applied to the HIL system. The simulation results for the HIL microgrid platform have verified the effectiveness of power management strategy.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권5호
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• pp.1227-1233
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• 2013

The new engineering challenges lead to a control of a vehicle more and more complex. To tackle this issue, Hardware-In-the-Loop (HIL) simulation is used in the development of real-time embedded systems. In this paper, the control of a double parallel hybrid vehicle is validated using a reduced power HIL simulation. A graphical description is used in order to organize the emulation and control. Some experimental results of a versatile testbed are given for the Peugeot $3{\infty}8$ HYbrid4.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권6호
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• pp.2298-2306
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• 2017

A PMS (Power Management System) controls vessel's power systems to improve the system efficiency and to protect a blackout condition. The PMS should be developed with considering the type and the capacity of the vessel's power system. It is necessary to test the PMS functions developed for vessel's safe operations under various sailing situations. Therefore, the function tests in cooperation with practical power systems are required in the PMS development. In this paper, a hardware-in-the-loop (HIL) simulator is developed for the purposes of the PMS function tests. The HIL simulator can be more cost-effective, more time-saved, easier to reproduce, and safer beyond the normal operating range than conventional off-line simulators, especially at early stages in development processes or during fault tests. Vessel's power system model is developed by using a MATLAB/SIMULINK software and by communicating between an OPAL-RT's OP5600 simulator. The PMS uses a Modbus communication protocol implemented using LabVIEW software. Representative tests of the PMS functions are performed to verify the validity of the proposed HIL-based test platform.

• 전력전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.191-200
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• 2019

This study proposes a hardware-in-the-loop simulation (HILS) system based on National Instruments' PXI platform to test power management and operation strategies for DC microgrids (MGs). The HILS system is developed based on the controller HIL prototype, which involves testing the controller board in hardware with a real-time simulation model of the plant in a real-time digital simulator. The system provides an economical and effective testing function for research on MG systems. The decentralized power management strategy based on the DC bus signaling method for DC MGs has been developed and implemented on the HILS platform. HILS results are determined to be similar to those of the off-line simulation in PSIM software.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.421-422
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• 2020

Hardware In-the-Loop simulation(HIL)은 실제 하드웨어 시스템을 실시간 모사할 수 있는 시뮬레이션 장비로 연구 및 개발 기간의 단축, 비용저감 등의 장점을 앞세워 다양한 전력전자 분야에 사용되고 있다. 실제 하드웨어를 그대로 모사하는 것이 HIL의 목적이기 때문에 HIL 장비는 검증의 실시간성과 출력된 결과의 정확성이 무엇보다도 중요하다고 할 수 있다. 하지만 코어간의 데이터를 주고받는 과정에서 HIL의 연산 속도 및 정확성을 저해하는 요인들이 발생하게 된다. 본 연구에서는 HIL 장비를 이용해 복잡한 시스템을 구현함에 있어서 연산속도 및 정확성을 저해하는 요인들을 찾아내고 이를 해결하기 위한 방법을 제안한다. 제안된 연산속도 개선 및 정확성 개선 방법의 타당성은 프로세서의 연산 속도 변화량, HIL 및 시험 결과 파형의 비교 분석을 통해 검증되었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권6호
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• pp.1535-1544
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• 2017

Advances in FPGA technology have enabled fast real-time simulation of power converters, filters and loads. FPGA based HIL (Hardware-In-the-Loop) simulators have revolutionized control hardware and software development for power electronics. Common time step sizes in the order of 100ns are sufficient for simulating switching frequency current and voltage ripples. In order to keep the time step as small as possible, ideal switching function models are often used to simulate the phase legs. This often produces inferior results when simulating the discontinuous conduction mode (DCM) and disabled operational states. Therefore, the corresponding measurement and protection units cannot be tested properly. This paper describes a new solution for this problem utilizing a discrete-time PI controller. The PI controller simulates the proper DC and low frequency AC components of the phase leg voltage during disabled operation. It also retains the advantage of fast real-time execution of switch-based models when an accurate simulation of high frequency junction capacitor oscillations is not necessary.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.127-132
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• 2009

The transient performance of the passenger diesel engine equipped with the variable geometry turbocharger was simulated using HIL(hardware-in-the-loop) system. The system consists of engine model as software, and the turbocharger test bench as hardware. The engine model is mean value model which is programmed by the Simulink of the Mathworks. The turbocharger test bench is composed of a blower, some sensors, and DAQ boards. A real time simulation is possible since the operating system based on the real time is included. The results show the good response for the transient characteristics. Therefore this HIL system can be used for development of the new turbocharger effectively.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.867-875
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• 2019

원자력을 포함한 산업제어시스템에 대한 사이버보안 사건이 증가함에 따라 기술적 보안 조치와 더불어 사이버보안교육 훈련 및 사이버 비상사건 대응 훈련이 요구되고 있다. 대상 설비를 운영 관리하는 담당자들에게 효과적인 사이버보안 인식 및 교육 훈련을 위해서는 센서 수준에서부터 발전소 운영 상태까지 사이버공격으로 인한 영향 분석이 가능한 훈련용 시스템이 요구된다. 이에 본 논문에서는 원자력 운영 상태를 모사하는 발전소 시뮬레이션과 특정 계통의 시뮬레이션 및 물리장치를 포함하는 원자력발전소 사이버보안 훈련용 HIL 시스템을 개발하였다. 이를 통해 계통담당자 및 사이버보안조직을 대상으로 하는 기술적 훈련, 사이버보안 조직 및 비상사건대응 조직을 대상으로 하는 특화된 사이버보안 훈련을 지원하고자 한다.