• 제목/요약/키워드: Robust Pressure Control

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신경회로망과 PI제어기를 이용한 중수로 핵연료 교체 로봇의 구동압력 제어 (Design of a Neural Network PI Controller for F/M of Heavy Water Reactor Actuator Pressure)

  • 임대영;이창구;김영백;김영철;정길도
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.1255-1262
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    • 2012
  • 현재 가동 중인 월성 원자력 발전의 핵연료 교체로봇 시스템을 살펴보면 핵연료 교환에 필요한 구동압력 제어를 위해 PI제어기를 사용한다. PI제어는 구조가 간단하고 이득 설정을 통해 시스템 요구조건에 만족하는 제어 성능을 낼 수 있지만 밸브와 관로 등의 파라미터 변화로부터 적절한 이득 변경 없이 안정한 제어가 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위해 PI제어기 이득을 동적으로 변경 하거나 PI제어기 출력을 보상하도록 제어기를 구성하는 것이 바람직하다. 본 연구개발의 목적은 파라미터 변화에도 안정한 제어가 가능하도록 제어기를 설계하여 오차와 진동현상을 줄이는데 있다. 제안한 PI/NN제어 기법은 PI제어기와 신경회로망 제어기를 병렬 결합한 구조로 신경회로망 제어기가 PI제어기 출력을 보상하여 파라미터 변화에 강인하도록 설계 하였다. 제어기의 성능평가를 위해 직접 실 공정에 테스트하기가 힘들기 때문에 공정의 특성을 반영하여 모델링한 시뮬레이터를 개발하였고, 시뮬레이션 결과를 실 공정데이터와 비교하여 공정 특성을 모사함을 보였으며, 파라미터 변화에 PI/NN제어기가 오차 및 진동현상을 줄이는 것을 확인 하였다. 또한, 실 공정에서 사용 중인 PI제어기를 주 제어기로 사용하면서 파라미터 변화에 대한 비선형성을 보상하는 제어기 역할을 하기 때문에 신경회로망을 단독으로 사용하였을 때 보다 더 신뢰성 있고 안정적인 제어가 가능하다.

가공변수의 불확실성을 고려한 전자제어식 차동제한장치 솔레노이드 어셈블리의 강건 최적설계 (Robust Optimization of the Solenoid Assembly in Electromagnetic Limited Slip Differential by Considering the Uncertainties in Machining Variables)

  • 오상균;이광기;서창희;정윤철;김영석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1307-1313
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    • 2011
  • 전자제어식 차동제한 장치는 기계식에 비해서 능동제어가 가능하고 응답성이 좋아 기계식을 대체해 나가고 있다. STS 304 재질의 코일 하우징은 전자제어식 차동제한장치의 솔레노이드 어셈블리에서 가장 중요한 부품이다. 코일 하우징의 제조시 높은 형상 정밀도가 필수적이나, STS 304의 박판 사용과 가공변수의 변동으로 정밀 가공이 어렵다. 본 연구의 목적은 코일하우징의 가공조건에서 강건해를 구하여 평균과 변동을 최적화 하는 것이다. 코일하우징의 형상정밀도 평균과 표준편차를 최소화 하기 위한 주요 변수로 조의 척킹압력, 절삭속도, 이송속도의 평균과 표준편차가 고려됐다. 가공변수의 변동을 고려하여 평균과 표준편차를 모두 최소화 하는 최적의 조건을 선정하고자 반응표면모델 기반 2차 테일러 전개를 통한 강건 최적설계를 수행하였다.

Hypoxic pulmonary vasoconstriction and vascular contractility in monocrotaline-induced pulmonary arterial hypertensive rats

  • Kim, Hae Jin;Yoo, Hae Young
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제20권6호
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    • pp.641-647
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    • 2016
  • Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive disease characterized by vascular remodeling of pulmonary arteries (PAs) and increased vascular resistance in the lung. Monocrotaline (MCT), a toxic alkaloid, is widely used for developing rat models of PAH caused by injury to pulmonary endothelial cells; however, characteristics of vascular functions in MCT-induced PAH vary and are not fully understood. Here, we investigated hypoxic pulmonary vasoconstriction (HPV) responses and effects of various vasoconstrictors with isolated/perfused lungs of MCT-induced PAH (PAH-MCT) rats. Using hematoxylin and eosin staining, we confirmed vascular remodeling (i.e., medial thickening of PA) and right ventricle hypertrophy in PAH-MCT rats. The basal pulmonary arterial pressure (PAP) and PAP increase by a raised flow rate (40 mL/min) were higher in the PAH-MCT than in the control rats. In addition, both high $K^+$ (40 mM KCl)- and angiotensin II-induced PAP increases were higher in the PAH-MCT than in the control rats. Surprisingly, application of a nitric oxide synthase inhibitor, L-$N^G$-Nitroarginine methyl ester (L-NAME), induced a marked PAP increase in the PAH-MCT rats, suggesting that endothelial functions were recovered in the three-week PAH-MCT rats. In addition, the medial thickening of the PA was similar to that in chronic hypoxia-induced PAH (PAH-CH) rats. However, the HPV response (i.e., PAP increased by acute hypoxia) was not affected in the MCT rats, whereas HPV disappeared in the PAH-CH rats. These results showed that vascular contractility and HPV remain robust in the MCT-induced PAH rat model with vascular remodeling.

Design of a Microthruster using Laser-Sustained Solid Propellant Combustion

  • Kakami, Akira;Masaki, Shinichiro;Horisawa, Hideyuki;Tachibana, Takeshi
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.605-610
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    • 2004
  • Solid propellants allow thrusters to be light-weight, com-pact and robust because they require neither tank nor valve, Moreover, the solid propellant will not leak, spill or slosh. Consequently, the solid propellant thruster is one of the potential candidates for the microthruster. On the other hand, the control of the solid propellant combustion is difficult, since the conventional solid propellant continues to bum until all the stored propellant is consumed. Although particular devices like thrust reverser were designed to control the combustion, these devices were rarely used in the practical rocket motors. These devices rise thruster weight as well as complicate the thruster operation. In this study, a solid propellant microthruster using laser sustained combustion was designed in order to develop a high-efficiency microthruster overcoming the previously-mentioned difficulty. This designed thruster has semiconductor lasers and non-self-combustible solid propellants in addition to the conventional solid propellant thruster. In this designed thruster, the semiconductor laser controls the combustion of the non-self-combustible solid propellant. In order to demonstrate that the solid propellant combustion is controllable with laser, some non-self-combustible solid propellants were irradiated with the laser at a back-pressure of about 1㎪. A 40-W class Neodymium Yttrium Aluminum Garnet (ND:YAG) laser was used as a tentative alternate to the semiconductor laser. This experiment has shown that the solid propellant combustion was controllable with 10- W class laser irradiation.

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DEVELOPMENT OF OCCUPANT CLASSIFICATION AND POSITION DETECTION FOR INTELLIGENT SAFETY SYSTEM

  • Hannan, M.A.;Hussain, A.;Samad, S.A.;Mohamed, A.;Wahab, D.A.;Ariffin, A.K.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제7권7호
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    • pp.827-832
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    • 2006
  • Occupant classification and position detection have been significant research areas in intelligent safety systems in the automotive field. The detection and classification of seat occupancy open up new ways to control the safety system. This paper deals with a novel algorithm development, hardware implementation and testing of a prototype intelligent safety system for occupant classification and position detection for in-vehicle environment. Borland C++ program is used to develop the novel algorithm interface between the sensor and data acquisition system. MEMS strain gauge hermatic pressure sensor containing micromachined integrated circuits is installed inside the passenger seat. The analog output of the sensor is connected with a connector to a PCI-9111 DG data acquisition card for occupancy detection, classification and position detection. The algorithm greatly improves the detection of whether an occupant is present or absent, and the classification of either adult, child or non-human object is determined from weights using the sensor. A simple computation algorithm provides the determination of the occupant's appropriate position using centroidal calculation. A real time operation is achieved with the system. The experimental results demonstrate that the performance of the implemented prototype is robust for occupant classification and position detection. This research may be applied in intelligent airbag design for efficient deployment.

소형발사체 상단용 액체메탄 로켓엔진의 개념설계 (Conceptual Design of a LOX/Methane Rocket Engine for a Small Launcher Upper Stage)

  • 김철웅;임병직;이준성;서대반;임석희;이금오;이기주;박재성
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.54-63
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    • 2022
  • 500 kg의 페이로드를 500 km 태양동기궤도에 이송가능한 소형발사체의 상단에 사용될 3톤급 액체로켓엔진을 설계하고 있다. 소형발사체의 1단에는 비행시험으로 검증된 75톤급 엔진을 사용한다. 상단용 엔진은 액체산소와 액체메탄을 연료로 사용되는데, 이 추진제 조합은 공통격벽탱크를 적용하여 무게 감소가 가능하고 비추력도 높다. 상단엔진의 사이클로는 저압으로 운용되어 신뢰성이 높은 팽창식 사이클을 채택했으며, 노즐 확대비 120이상에서 360초를 상회하는 비추력 성능을 보일 것으로 평가되었다. 엔진의 주요구성품인 연소기와 터보펌프는 목표 비용을 맞추기 위하여 적층제조된다. 엔진은 자가증기가압과 롤추력제어를 위하여 가열된 증기메탄을 제공하고, 이러한 기능을 가진 상단 추진기관시스템은 심우주탐사 등 다양한 임무에 확대 적용 가능할 것으로 기대된다.