• 제목/요약/키워드: bi-directional hybrid simulation

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Performance validation and application of a mixed force-displacement loading strategy for bi-directional hybrid simulation

  • Wang, Zhen;Tan, Qiyang;Shi, Pengfei;Yang, Ge;Zhu, Siyu;Xu, Guoshan;Wu, Bin;Sun, Jianyun
    • Smart Structures and Systems
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    • 제26권3호
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    • pp.373-390
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    • 2020
  • Hybrid simulation (HS) is a versatile tool for structural performance evaluation under dynamic loads. Although real structural responses are often multiple-directional owing to an eccentric mass/stiffness of the structure and/or excitations not along structural major axes, few HS in this field takes into account structural responses in multiple directions. Multi-directional loading is more challenging than uni-directional loading as there is a nonlinear transformation between actuator and specimen coordinate systems, increasing the difficulty of suppressing loading error. Moreover, redundant actuators may exist in multi-directional hybrid simulations of large-scale structures, which requires the loading strategy to contain ineffective loading of multiple actuators. To address these issues, lately a new strategy was conceived for accurate reproduction of desired displacements in bi-directional hybrid simulations (BHS), which is characterized in two features, i.e., iterative displacement command updating based on the Jacobian matrix considering nonlinear geometric relationships, and force-based control for compensating ineffective forces of redundant actuators. This paper performs performance validation and application of this new mixed loading strategy. In particular, virtual BHS considering linear and nonlinear specimen models, and the diversity of actuator properties were carried out. A validation test was implemented with a steel frame specimen. A real application of this strategy to BHS on a full-scale 2-story frame specimen was performed. Studies showed that this strategy exhibited excellent tracking performance for the measured displacements of the control point and remarkable compensation for ineffective forces of the redundant actuator. This strategy was demonstrated to be capable of accurately and effectively reproducing the desired displacements in large-scale BHS.

Mild-HEV용 48V 시스템에 적용되는 소프트 스위칭 방식의 인터리브드 양방향 LDC (Interleaved Bi-directional LDC with Soft-switching for 48V system of Mild-HEV)

  • 이종영;이순령;백승호;이강현;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.401-402
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    • 2016
  • This paper presents interleaved bi-directional LDC(Low DC-DC converter) with soft-switching for 48V system of Mild-HEV(Hybrid Electric Vehicles). The proposed LDC is composed of interleaved bi-directional converter and small resonant inductor and capacitors. Comparing the conventional converter, the proposed LDC improves the problem of switching loss by employing soft-switching. In this paper, mode analysis is described in detail for operating the soft-switching. The proposed LDC is verified by PSIM simulation.

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3개의 양방향 벅-부스트 컨버터를 이용한 3상 인버터 시스템 (Three Phase Inverter System Utilizing Three Bi-directional Buck-Boost Converter)

  • 김성영;남광희
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.551-554
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    • 2006
  • An inverter system which consists of three bi-directional buck-boost converters, is proposed for motor driving. Three phase sinusoidal output voltages can be generated by utilizing three buck-boost converters. The advantage of this scheme is that it does not require a separate DC-DC converter for motor driving, i.e. inverter function is combined into the three DC-DC converters. This topology is suitable for inverters for hybrid or fuel cell vehicles where DC link voltage is subject to change depending upon charging status or output power. So the proposed system is capable of driving motor at high speed. The converter system is controlled by PI controller and simulation results done by MATLAB SIMULINK are provided.Ҙ?⨀ሉȀ̀㘰々K䍄乍?ጊ츀Ѐ㔹〻Ԁ䭃䑎䴀

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연료전지·이차전지 하이브리드 시스템을 위한 인터리빙 양방향 DC-DC 컨버터 설계 (The Design of Interleaved Bi-directional DC-DC Converter for Fuel Cell and Battery Hybrid System)

  • 김승민;최주엽;최익;송승호;이상철;이동하
    • 전력전자학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.45-53
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    • 2013
  • Fuel cell power system is one of the most promising energy source for the alternative energy because it has unique advantages such as high energy density, no power drop during operation, and feasible to make compact size. However, due to very low response time, fuel cell is difficult to correspond to drastic load changes and start-up operation. For solving these problem, fuel cell power system must include energy storage device such as Li-Poly battery or super capacitor. Therefore, bi-directional DC-DC converter must be required for this storage device and fuel cell-PCS control. This paper presents a design and modeling of the bi-directional DC/DC converter. Firstly, we present modeling the boost and buck mode of the bi-directional converter through both PWM switch model and state space averaging technique. Secondly, in order to minimize output ripple and transient response overshoot, we have two identical DC-DC converters interleaved and adopt two-loop voltage-current controller. The proposed bi-directional DC-DC converter's modeling method and control design have been verified with computer simulation and experimentation.

가정용 ESS를 고려한 하이브리드 PCS (A Hybrid PCS Considering on a Residential Energy Storage System)

  • 정두용;김지환;최성촌;이수원;한희민;원충연
    • 전기학회논문지
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    • 제62권1호
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    • pp.63-69
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    • 2013
  • In recent years, technology for storing a preliminary power or a surplus of photovoltaic energy is required. This technique, as well as store a preliminary energy and improve the reliability of the gird safety. This system can plan a efficient power generation through the flexibility of the power supply from the perspective of not only provider but also user. Accordingly, the realization of the smart grid can be expected. This paper proposes a hybrid PCS using a photovoltaic and a lithium-polymer battery with the characteristics of high density energy. The main energy source of a hybrid PCS is a photovoltaic, grid and the auxiliary energy source is a lithium-polymer battery. The operation of a proposed system in this paper is verified with simulation and experimental results.

다기능 인버터의 손실저감을 위한 Buck-Type 충전기법 (Buck-Type Charging Method for Loss Reduction of Multi-Function Inverter)

  • 김동희;우동균;이병국
    • 전기학회논문지
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    • 제60권8호
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    • pp.1523-1528
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    • 2011
  • This paper proposes buck-type charging method using motor inductance, 3-phase inverter and bi-directional converter without an additional charger in plug-in hybrid electric vehicles. The proposed system has advantages over the conventional system such as high charging efficiency, high power factor, and low total harmonic distortion. The validity of each methods are verified by theoretical analysis and simulation.

호스트 이동성 보장을 위한 멀티캐스트 라우팅 프로토콜 (Multicast Routing Protocol for Guaranting Host Mobility)

  • 양승제;박성한
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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    • pp.133-136
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    • 2003
  • In this paper, we propose a multicast routing protocol for the seamless delivery of multicast data to mobile hosts through the optimal route in IP based mobile networks. The proposed multicast routing protocol is a hybrid method employing the merits of the bi-directional tunneling and the remote subscription by considering the mobility of mobile hosts. The proposed protocol satisfies the bound of end-to-end delay and supports the seamless handoff. The simulation results show that the proposed protocol has better performance in the number of multicast tree reconstruction and tunneling length and packet loss time than the previous protocols.

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양방향 비대칭 채널에서 네트워크 부호화를 위한 변조 방식 (Modulation Scheme for Network-coded Bi-directional Relaying over an Asymmetric Channel)

  • 류현석;강충구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권2B호
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    • pp.97-109
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    • 2012
  • 본 논문에서는 기지국(base station: BS)과 릴레이(relay station: RS), 그리고 단말(mobile station: MS) 사이의 릴레이 채널과 액세스 채널의 품질이 서로 다른 양방향 비대칭 채널에서 네트워크 부호화 기법을 위한 변조 방식을 제안한다. 제안하는 변조 방식은 이중 성상도를 기반으로 하고 있으며, RS는 네트워크 부호화된 심볼을 연속된 두 심볼 구간 동안 서로 다른 성상도를 이용하여 BS와 MS로 방송한다. 레일리 페이딩 채널에서 제안하는 변조 방식의 비트 오류율 성능에 대한 상한 식을 수학적으로 유도하고, 기존에 양방향 비대칭 채널에서 네트워크 부호화 기반의 양방향 통신 기법을 위해 제안되었던 혼합 성상도 기반의 변조 방식과 성능을 비교 분석한다. 또한 제안하는 변조 방식을 사용하는 네트워크 부호화 기반의 양방향 통신 기법과 기존의 양방향 통신 기법들의 총 채널 사용 횟수를 비교 분석한다. 모의실험을 통해 제안하는 변조 방식이 양방향 비대칭 채널에서 기존 기법들과 동일한 대역 효율성을 유지하면서도 목표 비트 오류율 $10^{-2}$에서 3.5~4dB의 $E_b/N_0$ 이득이 있음을 보인다.

IPv6 기반 망에서 이동 호스트들을 위한 효율적인 멀티캐스트 라우팅 기법 (An Efficient Multicast Routing Scheme for Mobile Hosts in IPv6 based Networks)

  • 양승제;박성한
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권8호
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    • pp.11-18
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    • 2001
  • 본 논문에서는 IPv6 기반 망에서 이동 호스트들에게 효율적이고 신뢰성있는 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위한 멀티캐스트 라우팅 기법을 제안한다. 본 논문의 목적은 멀티캐스트 트리 재구성 횟수와 멀티캐스트 서비스 끊김 시간을 줄이는 알고리즘을 개발하는데 있다. 제안하는 멀티캐스트 라우팅 기법은 IETF 워킹그룹에서 제안되어진 Bi-directional tunneling 기법과 Remote subscription 기법의 장점들을 이용한 혼합방식이다. 제안하는 기법은 최대 허용 전송 지연 시간을 만족하면서 최대 터널링 서비스를 제공한다. 시뮬레이션 결과는 기존 멀티캐스트 라우팅 기법들에 비해 제안하는 기법이 멀티개스트 트리 재구성 횟수와 멀티캐스트 서비스 끊김 시간 측면에서 보다 우수한 성능을 가짐을 보인다.

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양방향 최소 평균 제곱 알고리듬과 반향 제거로의 응용 (The Bi-directional Least Mean Square Algorithm and Its Application to Echo Cancellation)

  • 권오상
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권12호
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    • pp.1337-1344
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    • 2014
  • 디지털 가입자회선과 같은 통신에서 반향 제거기의 목적은 수신 경로에서 하이브리드 회로에 의해 누출되는 전송 신호를 보상하는 것이다. 일반적으로 전이중 통신에서 사용되는 반향 제거기는 지엽적인 신호에 의해 동작되는 적응 시스템이며, 최소 평균 제곱 알고리듬으로 구현된 반향 제거기가 많이 사용되어 왔지만 적은 계산 양의 장점을 가지는 반면에 느린 수렴 성능을 보인다. 또한, 반향 제거기의 길이는 성능과 수렴속도에 직접적인 영향을 미치며, 긴 시간동안 변화하는 반향을 제거하기 위해서는 반향 제거기의 계수 개수가 커야 하는데, 이것은 적응 필터의 수렴 속도를 감소시킨다. 본 논문에서는 통신 채널에서의 반향 제거에 대한 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법은 순방향 알고리듬과 역방향 알고리듬의 가중 결합으로 구성된 양방향 최소 평균 제곱 알고리듬을 사용하여 반향 제거기의 최적의 계수를 계산한다. 마지막으로 수학적 해석 및 모의실험을 통해 제안한 반향 제거기가 계산 양의 증가가 없이 거의 동일한 계산 양으로 기존의 반향 제거기보다 수렴 속도가 빠르다는 사실을 확인하였다.