• 제목/요약/키워드: System level vehicle model

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자기부상 열차 동특성 예측을 위한 해석 모델 개발 (Development of Simulation Model for Predicting Dynamic Behavior of Maglev Train)

  • 김지웅;박길배;이강운;우관제
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.2585-2593
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    • 2011
  • Maglev train system has been continuously received attention as it provides good ride quality and low noise and vibration level. Furthermore it is an eco-friendly transport system with little dust pollutant. However the dynamic performance of the vehicle has been influenced by the track layout and the structural stability of guideways and girders, etc. Especially the levitation control of magnetic module is the most important performance of the Maglev system and is very sensitive about the control algorithm and the parameters of the controller. In this paper, the co-simulation of the control and dynamic model has been proposed and the simulation results for the running simulation on the curve track has been shown.

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2단 초음속 스크램제트 비행체의 개념설계 연구 (Conceptual Design Study of Two-Stage Hypersonic Scramjet Vehicle)

  • 이경재;강상훈;양수석;박철
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.16-24
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    • 2012
  • 비행 마하수 6으로 운용되며, 지상 정지 추력으로부터 사용이 가능하도록 2단 추진체 개념이 적용된 스크램제트 엔진 비행체에 대한 개념설계를 수행하였다. 1단은 고체로켓을 적용하였으며, 2단은 탄화수소 계열의 연료를 사용하는 스크램제트 엔진을 적용하였다. 개념설계를 위하여 2,000 km의 운용거리와 0.2 톤의 탑재체 무게를 가정하였다. 개념설계의 첫 번째 단계로 3-DOF 코드를 이용하여 비행궤도를 계산하였으며, 계산된 비행궤도를 바탕으로 일차원-비평형 유동 코드와 NASA의 HASA 데이터베이스를 이용하여 스크램제트 엔진에 대한 개념설계를 수행하였다.

2단 초음속 스크램제트 비행체의 개념설계 연구 (Conceptual Design Study of Two-Stage Hypersonic Scramjet Vehicle)

  • 이경재;강상훈;양수석;박철
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.309-317
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    • 2011
  • 비행 마하수 6으로 운용되며, 지상 정지 추력으로부터 사용이 가능하도록 2단 추진체 개념이 적용된 스크램제트 엔진 비행체에 대한 개념설계를 수행하였다. 1단은 로켓을 적용되었으며, 2단은 탄화수소 계열의 연료를 사용하는 스크램제트 엔진이 적용되었다. 개념설계를 위하여 반경 2,000km의 운용거리와 0.2톤의 탑재체 무게를 가정하였다. 개념설계의 첫 번째 단계로 3-DOF 코드를 이용하여 비행궤도를 계산하였으며, 계산된 비행계도를 바탕으로 일차원-비평형 유동 코드와 NASA의 HASA 데이터베이스를 이용하여 스크램제트 엔진에 대한 개념설계를 수행하였다.

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HILS를 통한 무인항공기 카메라 지지 능동 마운트 시스템의 진동제어 성능 평가 (Performance Evaluation on an Active Camera Mount System for UAV via Hardware-in-the-loop-simulation)

  • 오종석;최승복;조한준;이철희;조명우
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권8호
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    • pp.767-773
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    • 2010
  • In the present work, vibration control performance of piezoactuator-based active mount system for unmanned aero vehicle(UAV) equipment is evaluated via hardware in the loop simulation(HILS). At first, the vibration level of UAV is measured and from this vibration data, the proper piezostack actuator is selected. Then, the dynamic model of active mount system including four active mounts and UAV camera equipment is derived. In order to evaluate vibration control performance, the HILS system is constructed. The proposed mount is prepared as hardware part and the other mounts are considered in software part. A sliding mode controller is designed and implemented to the HILS system. Effective vibration control results are presented in both time and frequency domains.

Structural identification of Humber Bridge for performance prognosis

  • Rahbari, R.;Niu, J.;Brownjohn, J.M.W.;Koo, K.Y.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제15권3호
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    • pp.665-682
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    • 2015
  • Structural identification or St-Id is 'the parametric correlation of structural response characteristics predicted by a mathematical model with analogous characteristics derived from experimental measurements'. This paper describes a St-Id exercise on Humber Bridge that adopted a novel two-stage approach to first calibrate and then validate a mathematical model. This model was then used to predict effects of wind and temperature loads on global static deformation that would be practically impossible to observe. The first stage of the process was an ambient vibration survey in 2008 that used operational modal analysis to estimate a set of modes classified as vertical, torsional or lateral. In the more recent second stage a finite element model (FEM) was developed with an appropriate level of refinement to provide a corresponding set of modal properties. A series of manual adjustments to modal parameters such as cable tension and bearing stiffness resulted in a FEM that produced excellent correspondence for vertical and torsional modes, along with correspondence for the lower frequency lateral modes. In the third stage traffic, wind and temperature data along with deformation measurements from a sparse structural health monitoring system installed in 2011 were compared with equivalent predictions from the partially validated FEM. The match of static response between FEM and SHM data proved good enough for the FEM to be used to predict the un-measurable global deformed shape of the bridge due to vehicle and temperature effects but the FEM had limited capability to reproduce static effects of wind. In addition the FEM was used to show internal forces due to a heavy vehicle to to estimate the worst-case bearing movements under extreme combinations of wind, traffic and temperature loads. The paper shows that in this case, but with limitations, such a two-stage FEM calibration/validation process can be an effective tool for performance prognosis.

A completely non-contact recognition system for bridge unit influence line using portable cameras and computer vision

  • Dong, Chuan-Zhi;Bas, Selcuk;Catbas, F. Necati
    • Smart Structures and Systems
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    • 제24권5호
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    • pp.617-630
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    • 2019
  • Currently most of the vision-based structural identification research focus either on structural input (vehicle location) estimation or on structural output (structural displacement and strain responses) estimation. The structural condition assessment at global level just with the vision-based structural output cannot give a normalized response irrespective of the type and/or load configurations of the vehicles. Combining the vision-based structural input and the structural output from non-contact sensors overcomes the disadvantage given above, while reducing cost, time, labor force including cable wiring work. In conventional traffic monitoring, sometimes traffic closure is essential for bridge structures, which may cause other severe problems such as traffic jams and accidents. In this study, a completely non-contact structural identification system is proposed, and the system mainly targets the identification of bridge unit influence line (UIL) under operational traffic. Both the structural input (vehicle location information) and output (displacement responses) are obtained by only using cameras and computer vision techniques. Multiple cameras are synchronized by audio signal pattern recognition. The proposed system is verified with a laboratory experiment on a scaled bridge model under a small moving truck load and a field application on a footbridge on campus under a moving golf cart load. The UILs are successfully identified in both bridge cases. The pedestrian loads are also estimated with the extracted UIL and the predicted weights of pedestrians are observed to be in acceptable ranges.

정지궤도 인공위성의 전자파 호환성 해석 (EMC Compatability Analysis on Geostationary Satellite)

  • 채태병;오승엽
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권12호
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    • pp.1207-1215
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    • 2008
  • 우주환경에서 운용되는 위성은 상호 유기적으로 연결된 다양한 전자장비에서 방출하는 전도성/복사성 에너지 결합에 의해 다양한 잡음 신호를 발생하게 되는데, 이러한 잡음은 탑재체를 포함한 위성 시스템과 발사체의 전자기적인 영향에 의하여 주요 기능에 중대한 결함을 유발시킬 수 있다. 이에 위성 시스템은 개발 단계에서부터 전자파환경에 대한 영향을 최소화하기 위한 시스템 설계 검증이 요구된다. 위성 시스템에서 검증하여야 하는 전자파 환경 요소는 위성으로부터 방출되는 전도성/복사성 잡음과 이러한 잡음 환경에서 위성의 정상운용을 검증하는 감응성 잡음이 있다. 통신해양기상위성 시스템의 전자파 호환성 설계 검증은 PSR의 출력을 각 유닛에 분배하는 과정에서 전원선에서 방출하는 전도성 방출특성을 측정하여 시스템에서 통제하는 전자파 규격에 적합한지를 검증하고, 이러한 방출 레벨로부터 6 dB 시스템 안전성마진을 고려한 레벨의 전도성 잡음을 전원선에 인가하여 시스템의 성능을 검증하는 것이다. 아울러, 각 유닛의 전자파 복사 특성을 종합하여 시스템 수준의 복사성 잡음 수준을 예측하고 발사체 요구 규격과의 적합성을 분석하는 것이다. 본 논문에서는 통신해양기상위성의 전자파 환경시험 결과를 토대로 시스템 수준의 전자파 호환 특성 및 발사체와의 적합성 분석 결과를 제시하였으며, 잡음요소 분석 결과는 FM EMC 시험에 반영될 것이다.

차량 접근 경고 시스템을 위한 에너지 효율적 자가 구성 센서 네트워크 모델 (An Energy-Efficient Self-organizing Hierarchical Sensor Network Model for Vehicle Approach Warning Systems (VAWS))

  • 신홍혈;이혁준
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.118-129
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    • 2008
  • 차량 접근 경고 시스템(VAWS: Vehicle Approach Warning Systems)은 급커브 구간에 진입하는 차량에게 반대편 차선의 차량 진입 정보를 운전자에게 제공하여 사고 위험을 줄이는데 도움을 주기 위한 시스템이다. 본 논문에서는 VAWS를 위한 IEEE 802.15.4 기반 계층구조 센서 네트워크 모델을 제안한다. 제안하는 네트워크 모델에서 토폴로지 제어 프로토콜은 네트워크의 생존시간을 지속시킬 수 있도록 자가 구성(self-organizing) 방식으로 트리 기반 토폴로지를 형성한다. 또한, 간단하면서도 효율적인 라우팅 프로토콜은 이 토폴로지를 기반으로 라우팅 테이블을 구성하고 센서 노드에서 생성된 데이터 패킷을 노변 경고 메시지 디스플레이와 연결되어 있는 베이스 스테이션까지 멀티홉 방식으로 전달한다. 이 프로토콜들은 기존의 IEEE 802.15.4 MAC계층에 포함된 확장 MAC 형태로 설계되며, 급커브 구간을 모델링한 시나리오에서의 시뮬레이션을 통하여 제안하는 네트워크 모델이 에너지 효율 및 네트워크 처리량 면에서 높은 성능을 나타냄을 보인다.

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전기자동차의 다중레벨 모델링과 시뮬레이션 (Multi-level Modeling and Simulation of Electrical Vehicles)

  • 오용택
    • 한국실천공학교육학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.129-135
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    • 2012
  • 전기자동차들을 수학적으로 모델링하고 시뮬레이션 하는 많은 방법들이 있다. 전기 자동차의 각 요소들은 다른 물리적인 배경과 모델들을 갖고 있으나, 하나의 수학적 모델로 구성하기란 어려우므로 다양한 물리적 모델이 요구된다. 시뮬레이션이 목적에 따라 수행할 시뮬레이션에 관한 디양한 레벨들이 있다. 즉, 개념 체계 레벨, 회로 레벨, 더 상세한 요소레벨로 구성된다. 본 연구에서는 전기 자동차에서 여러 가지 요소들에 대한 다양한 물리적 모델들과, 다중레벨 시뮬레이션에 관하여 연구하고자 한다. 또한, 본 시뮬레이션 방법은 공학교육에 학습효과를 향상 시킬 수 있다.

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냉각수온 변화가 가솔린 차량의 연비 및 배출가스에 미치는 영향에 관한 실험 및 수치적 평가 (Experimental and Numerical Assessment of the Effects of Various Coolant Temperature in Gasoline Vehicle on Fuel Consumption and Emissions)

  • 정수진;김서규;이검수;정진우;김명환
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.297-308
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    • 2017
  • One of the major engine thermal management system(TMS) strategies for improving fuel economy is to operate the engine in high temperatures. Therefore, this work performed a numerical and experimental study to examine the effect of several different STOs(Starting Temperature of Opening) of wax-thermostat, ranging from $85^{\circ}C$ to $105^{\circ}C$, of gasoline engine on fuel economy and emission characteristics. In this study, a gasoline car equipped with waxthermostat was tested and simulated under FTP-75 and HWFET mode. CRUISE $M^{TM}$ was used to simulate vehicle dynamics, transient engine performance and TMS. The test results showed fuel savings for both drive cycles due to higher STO of $100^{\circ}C$, which is slightly worse than that of $90^{\circ}C$ and amounts between 0.34 and 0.475 %. These controversial results are attributed to experimental errors and uncertainty. The computational results for three STOs, $85^{\circ}C$, $95^{\circ}C$ and $105^{\circ}C$, showed that fuel savings attributed to the application of higher STOs of $95^{\circ}C$ and $105^{\circ}C$ are relatively small and range from 0.306 to 0.363 %. It is also found that the amount of HC and CO emissions from the tailpipe tends to decrease with higher engine coolant temperature because of faster catalyst light-off and improved combustion.