Metaheuristic optimization approach has become the new framework for control synthesis. The main purposes of the control design are command (input) tracking and load (disturbance) regulating. This article proposes an optimal proportional-integral-derivative (PID) controller design for the DC motor speed control system with tracking and regulating constrained optimization by using the cuckoo search (CS), one of the most efficient population-based metaheuristic optimization techniques. The sum-squared error between the referent input and the controlled output is set as the objective function to be minimized. The rise time, the maximum overshoot, settling time and steady-state error are set as inequality constraints for tracking purpose, while the regulating time and the maximum overshoot of load regulation are set as inequality constraints for regulating purpose. Results obtained by the CS will be compared with those obtained by the conventional design method named Ziegler-Nichols (Z-N) tuning rules. From simulation results, it was found that the Z-N provides an impractical PID controller with very high gains, whereas the CS gives an optimal PID controller for DC motor speed control system satisfying the preset tracking and regulating constraints. In addition, the simulation results are confirmed by the experimental ones from the DC motor speed control system developed by analog technology.
We synthesized nano-sized $La_{1-x}Sr_xCoO_3$ ($x=0.1{\sim}0.4$) cathode catalyst for the zinc air secondary batteries by citrate method, And we measured the cathode's electrochemical characteristics according to content of strontium compose the cathode catalyst. We controlled the pH of precursor solution by 10 in the process of manufacturing the precursor, We heat treated the prepared precursor at various calcination temperature ($500{\sim}900^{\circ}C$), and examined the optimum calcinations temperature by XRD analysis and electrochemical evaluation. We examined the ORR (oxygen reduction reaction) and OER (oxygen evolution reaction) performance of the prepared $La_{1-x}Sr_xCoO_3$ catalyst powder. When we consider ORR and OER performance simultaneously, $La_{0.7}Sr_{0.3}CoO_3$ catalyst has shown the best performance because of its lowest voltage deference between charge and discharge.
In this study, Platinum(Pt) nanoparticles were synthesized by using polyol process which is one of the liquid phase reduction methods. Dihydrogen hexachloroplatinate (IV) hexahydrate $(H_2PtCl_6{\cdot}6H_2O)$, as a precursor, was dissolved in ethylene glycol and silver nitrate ($AgNO_3$) was added as metal salt for shape control of Pt particle. Also, polyvinylpyrrolidone (PVP), as capping agent, was added to reduce the size of particle and to separate the particles. The size of Pt nanoparticles was evaluated particle size analyzer (PSA). The size and morphology of Pt nanoparticles were observed by transmission electron microscopy (TEM) and high resolution TEM (HRTEM). Synthesized Pt nanoparticles were studied with varying time and temperature of polyol process. Pt nanoparticles have been successfully synthesized with controlled sizes in the range 5-10 and 20-40 nm with cube and multiple-cube shapes.
Silicon(Si) nanowires have been grown by thermal chemical vapor deposition using the 20h ball-milled SiO powders under controlled conditions without the catalyst. For the synthesis of Si nanowires, $Al_2O_3$ substrates were used. Current-Voltage(I-V) and photoresponses were measured for the single Si nanowire in vacuum at room temperature. The light sources for these measurements were the 325 nm wavelength line from a He-Cd laser and the 633 nm wavelength line from a He-Ne laser. The intensity of the photoresponse is independent of the illumination time. And rise and decay times of the photoresponses are shorter than 1 sec.
인체 보형물의 생체 재료로 사용할 목적으로 히아루론산 비드를 제조하였다. 히아루론산 수용액과 콩기름을 섞어서 얻어진 현탁상태에서 히아루론산을 1,3-butadiene diepoxide로 가교시켰다. 제조된 비드의 물성을 살펴보기 위해 직경, 표면적과 팽윤도를 측정하였고 전자현미경으로 표면상태를 관찰하였다. 가교제의 농도가 $5-12\;vol\%$ 범위에서 비드가 형성되었으며 제조된 비드는 단순분산성을 보였다. 히아루론산 농도 혹은 가교제 농도가 증가할수록, 가교 온도가 감소할수록, BET표면적과 팽윤도가 감소하였다. 혼합속도의 변화에 의해 비드의 물성은 거의 변하지 않았으나 비드의 크기는 효과적으로 조절되었다.
Kim, Mi-Sun;Kim, Seok-Ki;Lee, Jun-Young;Cho, Seung-Hyun;Lee, Ki-Hoon;Kim, Jun-Kyung;Lee, Sang-Soo
Macromolecular Research
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제16권2호
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pp.178-181
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2008
Polystyrene (PS) nanospheres with a monodisperse size distribution, positive surface charge and high molecular weight were successfully synthesized using various types of metal stearates in an aqueous NaOH medium. The diameter of the PS nanospheres was controlled from 80 to 450 nm by changing the type of metal stearate. It was also found that controlling the NaOH concentration in solution was important for producing monodisperse PS nanoparticles. The nanospheres prepared with zinc stearate possessed a positive surface charge of 60 to 80 mV, confirming that PS particles were functionalized with metal stearates. It is believed that the metal stearates provide PS particles with not only colloidal stability but also a positive surface charge.
This work was conducted to investigate on the effect of urea-formaldehyde (UF) resin viscosity on plywood adhesion. The viscosity of UF resin was controlled either by adjusting the condensation reaction during its synthesis to obtain different target viscosities (100, 200 and 300 mPa.s) at two levels of formaldehyde/urea (F/U) mole ratios (1.0 and 1.2) or by adding different amounts (10, 20 and 30%) of wheat flour into the resins for the manufacture of plywood. When the viscosity of UF resin increased by the condensation reaction, the adhesion strength of plywood bonded with UF resin of 1.2 F/U mole ratio consistently increased, while those bonded with the 1.0 F/U mole ratio resin slightly decreased, suggesting a difference in the adhesion in plywood. However, the adhesion strength of plywood decreased as the viscosity increased by adding wheat flour, regardless of F/U mole ratio. The manipulation of UF resin viscosity by adjusting the condensation reaction was much more efficient than by adding wheat flour in improving the adhesion performance of plywood. These results indicated that a way of controlling the viscosity of UF resin adhesives has a great influence to their adhesion in plywood.
This paper presents the synchronous vibration control of a rotor system using an active air bearing(AAB). In order to suppress the synchronous vibration, it is necessary to actively control the air film pressure or the air film thickness. In this study, active pads are used to control the air film thickness. Active pads are supported by pivots containing piezoelectric actuators and their radial position can be actively controlled by applying voltage to the actuators. Thus, disturbances, i. e. various kinds of external force can cause shaft vibration as well as change of the air film thickness. The dynamic behavior of a rotary system supported by two tilting-pad gas bearings and its active stabilization using the tilting-pads as actuators are investigated numerically. The $\mu$ synthesis are applied to the AAB system with three pads, two of which contain piezoelectric actuators. To test the validity of the theoretical method, the performance of this control method is evaluated through experiments. The experimental results also show the effectiveness of the control system for suppressing the unbalanced response of the rigid modes.
In order to commercialize Polymer Electrolyte Fuel Cell (PEFC), the cathode catalyst such as Platinum supported Carbon (Pt/C) need to have a high activity of Oxygen Reduction Reaction (ORR). In this study, the 20% Pt/C was synthesized using the chemical reduction method while the crystallinity of Platinum (Pt) particles were controlled under heat treatment conditions. The activity of synthesized Pt catalysts was evaluated using electrochemical measurement. Compared with the $i_{ORR}$ at 0.8 V of 20% Pt/C heat-treated at $500^{\circ}C$ and the 20% Pt/C that were not heated and commercial 20% Pt/C, the $i_{ORR}$ at 0.8 V of 20% Pt/C heattreated at $500^{\circ}C$ was 9.5 and 1.7 times higher than those of the 20% Pt/C and commercial 20% Pt/C that were not heated. It was considered that the crystallinity and particle size affect the ORR activity of the Pt/C catalysts.
The preparation of nanocrystalline hematite, ${\alpha}-Fe_2O_3$, paricles and their surface coating with silica layers are described. The hematite particles with the size of 30~60 nm are firstly prepared by thermal decomposition of trinuclear acetate-hydroxo iron (III) nitrate complex, $[Fe_3$(OCOCH_3)_7$OH${\cdot}$2H_2O]NO_3$, at $400^{\circ}C$. Subsequently the hematite surfaces are coated with siliva layers by a controlled hydrolysis and condensation reaction of TEOS with varying the TEOS concentration and pH. Monodispersed and spherical $SiO_2-coatedFe_2O_3$ particles with the average particle diameter of ~90 nm and extremely narrow size distribution can be obtained at the pH of 11 and the TEOS concentration of 0.68M, which are found to be the optimum conditions in the present study in achieving the homogeneous deposition of silica layers on hematite surfaces. Diffuse reflectance UV-Vis spectra reveal that the characteristic optical reflectance of ${\alpha}-Fe_2O_3$ particles is preserved almost constant even after coating the surfaces, suggesting that the $SiO_2$ layers can be regarded as protecting layers without degrading the optical properties of hematite particles.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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