• Wind and Structures
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• 제6권1호
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• pp.53-70
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• 2003

Tsing Ma Bridge in Hong Kong is the longest suspension bridge in the world carrying both highway and railway. It has two H-shape concrete towers, each of which is composed of two reinforced concrete legs and four deep transverse prestressed concrete beams. A series of wind tunnel tests have been performed to measure the aerodynamic coefficients of the tower legs and transverse beams in various arrangements. A 1:100 scaled 3D rigid model of the full bridge tower assembled from various tower components has been constructed for different test cases. The aerodynamic coefficients of the lower and upper segments of the windward and leeward tower legs and those of the transverse beams at different levels, with and without the dummy bridge deck model, were measured as a function of yaw wind angle. The effects of wind interference among the tower components and the influence of the bridge deck on the tower aerodynamic coefficients were also investigated. The results achieved can be used as the pertinent data for the comparison of the computed and field-measured fully coupled buffeting responses of the entire bridge under yaw winds.

• 자동차안전학회지
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• 제5권1호
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• pp.37-43
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• 2013

This paper describes an investigation into coordinated control of electronic stability control (ESC) and active roll control system (ARS). The coordinated control is suggested to improve the vehicle stability and agility features by yaw rate control. The proposed integrated chassis control algorithm consists of a supervisor, control algorithms, and a coordinator. The supervisor monitors the vehicle status and determines desired vehicle motions such as a desired yaw rate and desired roll motion based on control modes to improve vehicle stability. According to the corresponding the desired vehicle dynamics, the control algorithm calculated a desired yaw moment and desired roll moment, respectively. Based on the desired yaw moment and the desired roll moment, the coordinator determines the brake pressures and the ARC motor torques based on control strategies. Closed loop simulations with a driver-vehicle-controller system were conducted to investigate the performance of the proposed control strategy using CarSim vehicle dynamics software and the integrated controller coded using Matlab/Simulink.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.81-86
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• 2013

This paper presents the lane change system for collision avoidance. The proposed algorithm for the collision avoidance consists of path generation and path following. Using a calculated TTC (Time to Collision), partial braking is operated and collision avoidance path is generated considering relative distance, velocity and acceleration. Based on the collision avoidance path, desired yaw angle and yaw rate are calculated for the automated path following. The lateral controller is designed by a Lyapunov function approach using 3 D.O.F vehicle model and vehicle parameters. The required steering angle is determined from wheel velocity, longitudinal and lateral velocity in order to follow the desired yaw angle and yaw rate. This system is developed MATLAB/Simulink and its performance is evaluated using the commercial software CarSim.

• 센서학회지
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• 제28권2호
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• pp.81-87
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• 2019

One of the major issues in inertial and magnetic measurement unit (IMMU)-based 3D orientation estimation is compensation for magnetic disturbances in magnetometer signals, as the magnetic disturbance is a major cause of inaccurate yaw estimation. In the proposed approach, a kinematic constraint is used to provide a measurement equation in addition to the accelerometer and magnetometer signals to mitigate the disturbance effect on the orientation estimation. Although a Kalman filter (KF) is the most popular framework for IMMU-based orientation estimation, a complementary filter (CF) has its own advantages over KF in terms of mathematical simplicity and ease of implementation. Accordingly, this paper introduces a quaternion-based CF with a constraint-combined correction equation. Furthermore, the weight of the constraint relative to the magnetometer signal is adjusted to adapt to magnetic environments to optimally deal with the magnetic disturbance. In the results of our validation experiments, the average and maximum of yaw errors were $1.17^{\circ}$ and $1.65^{\circ}$ from the proposed CF, respectively, and $8.88^{\circ}$ and $14.73^{\circ}$ from the conventional CF, respectively, showing the superiority of the proposed approach.

• 한국해양공학회지
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• 제37권4호
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• pp.164-171
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• 2023

Vibration and noise must be considered to maximize the efficiency of a yaw system and reduce the fatigue load acting on a wind turbine. This study investigated a method for analyzing yaw-system vibration based on the change in the load-duration distribution (LDD). A substructure synthesis method was combined with a planetary gear train rotational vibration model and finite element models of the housing and carriers. For the vibration excitation sources, the mass imbalance, gear mesh frequency, and bearing defect frequency were considered, and a critical speed analysis was performed. The analysis results showed that the critical speed did not occur within the operating speed range, but a defect occurred in the bearing of the first-stage planetary gear system. It was found that the bearing stiffness and first natural frequency increased with the LDD load. In addition, no vibration occurred in the operating speed range under any of the LDD loads. Because the rolling bearing stiffness changed with the LDD, it was necessary to consider the LDD when analyzing the wind turbine vibration.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권3호
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• pp.315-321
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• 2014

본 논문은 전자제어식 조향 및 제동 장치를 장착한 차량에 대해 고장 안전 기능을 가지는 통합 섀시 제어 시스템을 제안한다. 통합 섀시 제어 시스템에서 상위 제어기는 슬라이딩 모드 제어 이론을 이용하여 제어 요모멘트를 만들어 낸다. 하위 제어기는 가중 의사-역행렬 기반 제어 분배 방법(WPCA)으로 제어 요모멘트를 전자제어식 조향 및 제동 장치의 타이어 힘으로 분배한다. WPCA 의 가변 가중치를 조절하여 구동기 혹은 센서의 고장에 대처할 수 있다. 이러한 상황에서 WPCA 방법으로 가변 가중치를 최적화하여 요모멘트 분배 성능을 향상시키기 위해 시뮬레이션을 이용한 최적화 방법을 제안한다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위해 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim 에서 시뮬레이션을 수행한다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.272-277
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• 2009

국내 석탄화력발전소의 대용량 보일러를 대상으로 연소용 이차공기의 수평분사각을 변경한 경우에 대하여 화로에서의 연소특성과 NOx 발생특성을 전산유체역학적으로 해석하였다. 열유동해석 결과를 실제 운전데이터와 비교하여 해석의 신뢰성을 확인하할 수 있었다. 분사각을 $20^{\circ}$까지 증가시킬 경우 노즐 근처에서의 재순환유동 감소, 화로출구 NOx 감소와 미연분 증가를 가져왔으며 화구의 형태가 많이 변화되는 것을 관찰하였다. 본 연구결과는 A화력발전소의 연소방식을 변경하는 경우 기본적인 설계 및 운전 데이터로 활용하고자 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권1호
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• pp.261-268
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• 2013

본 논문은 지능형 보행보조로봇이 횡단경사면주행에 있어 직진성 향상 알고리즘을 제안한다. 보행보조로봇은 횡단경사면주행시 로봇의 무게와 경사도에 의해 발생되어지는 회전모멘트의 영향을 받아 경로 이탈을 하게 된다. 이를 보정하기 위해 사용자가 입력하는 목표 회전각속도와 로봇의 회전각속도와의 비교를 통해 각 구동축에 가중치를 인가하는 알고리즘을 적용하였다. 제안한 보정 제어기를 실\제 보행보조로봇에 적용한 결과 횡단경사면 이동시 Yaw 축 이탈거리는 무보정 실험의 경우 발산하지만 Yaw 보정 알고리즘을 적용하였을 경우에는 이탈거리가 최대 20cm 이내로 안정적인 주행을 하는 것을 확인할 수 있었으며, 이탈거리 변화율 또한 300cm 이후 안정화되어 더 이상의 변화가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권5호
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• pp.487-495
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• 2012

요 제어는 풍력 터빈의 전력 생산과 구조물의 기계적인 하중 발생에 밀접한 관계를 갖고 있다. 풍력 터빈으로 불어오는 바람의 방향과 나셀(nacelle)의 방향이 일치하지 않을 경우 발생하는 요 오차에 의하여, 풍력 터빈의 에너지 회수 효율이 감소하고, 블레이드(blade)에는 비대칭/불평형 하중이 증가하게 된다. 따라서, 요 오차를 감소시키기 위한 요 제어 시스템은 풍력 터빈의 중요한 서브 시스템 중에 하나이다. 그러나, 요 운동은 요 축 주위에 발생하는 여러 하중들에 의하여, 그 운동의 빠르기가 제약을 받게 된다. 본 논문에서는 기본적인 요 시스템의 원리에 대하여 간략히 살펴보고, 요 운동에 의하여 회전 날개에 발생된 기계적 하중이 어떻게 요 축 주위의 하중들로 전파되는 지, 또한 이러한 하중들의 특성은 무엇인 지에 대하여 살펴보았다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.476-482
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• 2010

본 논문에서는 시간에 따라 종방향 속도가 변하는 무인 수중 잠수정의 경로 추적 제어기 설계 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 경로 추적 제어기는 운동학적 제어기와 동역학적 제어기로 구성된다. 운동학적 제어기는 무인 수중 잠수정이 시간에 따라 속도가 변하는 기준 경로를 따라 가기 위해 종방향 속도와 yaw 각속도를 계산하고, 계산된 값이 동역학적 제어기의 기준 입력 값이 된다. 즉, 동역학적 제어기는 추진력과 회전력을 제어하여 무인 수중 잠수정의 종방향 속도와 yaw 각속도가 운동학적 제어기에서 계산한 값과 일치하도록 설계한다. 이 때 사용한 동역학적 제어기는 무인 잠수정의 옆 미끄럼 속도를 외란으로 가정하고, 종방향 속도와 yaw 각속도를 슬라이딩 모드 제어 기법을 이용하여 설계한다. 한편 설계된 제어기의 안정도 판별을 위해 Lyapunov 방법을 이용하여 제어기의 안정성을 보인다. 마지막으로, 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 설계된 제어기의 성능을 검증한다.