• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권1호
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• pp.29-36
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• 2024

최근 도심항공모빌리티(Urban Air Moility, UAM)의 개념이 미래항공모빌리티(Advanced Air Mobility, AAM)으로 확장되면서 틸트로터형 수직 이착륙기에 관한 연구개발이 활발하다. 틸트로터의 경우 수직비행과 수평비행 사이에 천이비행을 하게 되는데 천이비행 구간의 비행 안정성을 확보하기 위해 블레이드 피치각 제어시스템을 활용할 수 있다. 또한 개별 블레이드 제어(Individual Blade Control, IBC)를 통하여 천이비행 구간 동안 발생하는 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 전기-기계식 구동기 기반 블레이드 피치각 제어시스템의 개별 블레이드 제어를 위한 외란 관측기와 시간 지연제어기를 설계하고 수치 시뮬레이션을 통해 설계한 제어기들의 성능을 비교분석한다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제23권4호
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• pp.367-380
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• 2019

A 1kW-class horizontal axis wind turbine (HAWT) rotor blade is taken into account to investigate elastic characteristics in 2-D. The elastic blade field is composed of symmetric cross-ply laminated composite material. Blade element momentum theory is applied to obtain the boundary conditions pressuring the blade, and the plane stress elasticity problem is formulated in terms of two displacement parameters with mixed boundary conditions. For the elastic characteristics a fair of differential equations are derived based on the elastic theory. The domain is divided by triangular and rectangular elements due to the complexity of the blade configuration, and a finite element method is developed for the governing equations to search approximate solutions. The results describe that the elastic behavior is deeply influenced by the layered angle of the middle laminate and the stability of the blade can be improved by controlling the layered angle of laminates, which can be evaluated by the mathematical approach.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권3호
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• pp.228-235
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• 2010

본 논문에서는 틸트로터 항공기의 회전익 모드에 대한 자율비행 유도제어 알고리즘을 적응제어기법을 이용하여 설계하는 것이다. 이를 위해 우선 출력기반 근사적 궤환선형화 기법을 통하여 알고리즘의 내부루프를 구성하고 그로부터 발생하는 모델오차를 단일 은닉층-신경망을 적용하여 상쇄하였다. 그리고 리아푸노프 안정성 이론에 따른 적응제어 갱신법칙은 선형 관측기를 기반으로 설계하였다. 나아가 외부루프는 경로점 유도법칙으로부터 생성되는 궤적을 추종하도록 하였으며 특히 엄밀한 자동착륙 궤적추종 성능 향상을 위하여 방향각 및 비행경로각 시선유도법칙을 설계하였다. 틸트로터 비선형 모델 시뮬레이션 결과는 콜렉티브 입력에서 보이는 순간적인 작동기 포화현상 이외에는 만족할 만한 안정성과 추종성능을 보여 주고 있다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1998년도 춘계학술대회논문집; 용평리조트 타워콘도, 21-22 May 1998
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• pp.386-391
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• 1998

The effect of the changes in parameter angles(precone, droop, sweep) on the lead-lag damping was focused on. Experiment was made with hingeless 4-blade rotors and NACA 0012 airfoil. For the measurement of the rotating natural frequencies and lead-lag damping, non-rotating swash plate was oscillated at the regressing lag mode frequency and the data were acquired after the excitation was cut off. Analysis was made using a finite element formulation based on Hamilton's principle. The main blade is assumed as elastic beams. Quasi-steady strip theory is used to obtain aerodynamic forces, and non-circulatory forces are also included.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.852-857
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• 2004

In this paper, an angular self-sensing algorithm is proposed and implemented to a Lorentz force type integrated motor-bearing system. It is based on the principle that the flux linkages of stator windings, calculated from the voltage and torque control current, are the functions of the rotor angle. The tracking angular position error is proven to vanish using the Lyapunov stability method, and the experimental results show that the initial error decays within about 5 seconds. It is found that the resolution of the algorithm remains about 1º over the speed range of 100 to 1000 rpm.

• 전기학회논문지
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• 제61권6호
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• pp.791-796
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• 2012

This paper presents the various analysis of the power system for operating the new SIHWA tidal power plant. In the analysis of the power system, summer load condition of 2011 is used. Especially, power flow, fault current, voltage and contingency of SIHWA tidal power plant area are analyzed by using PSS/E and there is no problem for the dynamic stability simulation. The new SIHWA tidal power plant is located in near metropolitan area where about 43% amount of the system load is consumed. Therefore, transmission losses are reduced. In addition, system marginal price can be lowered by generating the new SIHWA tidal power plant. The generation pattern of the SIHWA tidal plant is analyzed and the changes of generation are presented for various water levels by control of the rotor angle alpha and beta in water wheel generator.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권5호
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• pp.1950-1957
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• 2015

Modern wind generators (WGs) are forced or encouraged to participate in frequency control in the form of inertial and/or primary control to improve the frequency stability of power systems. To participate in primary control, WGs should perform deloaded operation that maintains reserve power using speed and/or pitch-angle control. This paper proposes an optimization formulation that allocates the required reserve to WGs to maximize the kinetic energy (KE) stored in a wind power plant (WPP). The proposed optimization formulation considers the rotor speed margin of each WG to the maximum speed limit, which is different from each other because of the wake effects in a WPP. As a result, the proposed formulation allows a WG with a lower rotor speed to retain more KE in the WPP. The performance of the proposed formulation was investigated in a 100-MW WPP consisting of 20 units of 5-MW permanent magnet synchronous generators using an EMTP-RV simulator. The results show that the proposed formulation retains the maximum amount of KE with the same reserve and successfully increases the frequency nadir in a power system by releasing the stored KE in a WPP in the case of a disturbance.

• 전기학회논문지
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• 제58권10호
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• pp.1930-1935
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• 2009

This paper deals with the torque ripple reduction of permanent magnet synchronous motor using harmonic current injection. Torque ripple of electric motor reduces system stability and performances, therefore efforts to reduce torque ripple are exerted in the design process. Torque ripple can be reduced by appropriate pole/slot combination, skew of rotor or stator, design of magnetic circuit, etc. In addition, torque ripple can be also reduced by input voltage and current, and many researches have been conducted to reduce torque ripple for six-step drive. Torque ripple reduction for current vector controlled permanent magnet synchronous motor also have been conducted and verified by investigating back emf wave form. Torque ripple reduction in this paper started from getting torque profile according to input current and electrical angle calculated by FEA, then instantaneous currents at each electrical angles for constant torque are calculated and applied to experiments. Therefore, 0% of torque ripple can be obtained theoretically with harmonic current injection. In order to maximize the effect of torque ripple reduction, a BLDC motor having high harmonic component of back emf is chosen. With sinusoidal current drive, over 100% of torque ripple is obtained initially, then 0.5 % of torque ripple is obtained by FEA using harmonic current injection. The effect is verified by experiment and the presented method can be effectively applicable to Electric Power Steering(EPS).

• 한국항공우주학회지
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• 제46권1호
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• pp.41-51
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• 2018

무장 헬리콥터에서 발사되는 무유도 로켓은 로터 블레이드에 의한 내리흐름과 전후좌우 기동으로 인한 외풍에 의해 전체 궤적 및 사거리가 변화하므로, 내리흐름 효과를 고려하여 무유도 로켓의 궤적을 예측하는 것이 중요하다. 내리흐름 효과를 고려한 무유도 로켓의 궤적 및 사거리를 예측하기 위해, 본 연구에서 여러 외풍 조건에 따른 후류 영역을 Actuator Disk Model(ADM)로 계산하고 6 자유도 (6 DOF) 운동 해석으로 무유도 로켓의 자세 및 전체 비행 궤적을 예측할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘은 ADM 해석 결과를 6 자유도에 반영하여 다양한 초기 발사조건에서 무유도 로켓의 전체 궤적을 예측할 수 있고, 기존 Inflow model을 이용한 내리흐름 해석과는 다르게 동체와의 간섭효과를 고려하여 비교적 정확한 내리흐름 및 다양한 외풍 환경 조건으로 궤적을 예측 할 수 있다. 개발된 알고리즘을 이용하여, 내리흐름 효과에 의한 무유도 로켓의 자세 및 궤적 변화 메커니즘을 유효 받음각 변화와 기수 자세 안정성으로 규명하였다. 그리고 외풍으로 인해 변화하는 내리흐름 효과를 고려하여 무유도 로켓의 궤적변화와 사거리를 계산한 결과, 후방 외풍 시 최대 13% 사거리 증가를 보였다. 사거리 증가의 주요 요인으로 내리흐름 영역과 강도, 부차적 요인으로 외풍과 동체와의 간섭효과, 동압의 크기인 것을 밝혔다. 또한 사거리 변화량이 가장 큰 후방 외풍에서, 후방 외풍의 풍속이 증가함에 따라 로켓의 사거리가 증가하였다. 하지만 특정 후방 외풍 크기 이상에서 더 이상 로켓 사거리가 증가하지 않는 한계를 보였다.