• 대한전기학회논문지
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• 제41권7호
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• pp.712-722
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• 1992

Several voltage instability/collapse problems that have occurred in the electric utility industry worldwide have gained the attention of engineers and researchers of electric power systems. This paper proposes an effective calculation scheme of the extreme loading point and nose curves(P-V curves) using modified Newton-Raphson(N-R) load flow method and the Continuation Method. This method provides detail and visual information of the power system voltage profile and operating margin ro operators and planners. In this paper, a modified load flow claculation method for ill-conditioned power systems is introduced for the purpose of seeking more precise load flow solutions and nose curves, and the Continuation Method is also used as a part of the solution algorithm for the calculation of extreme loading point and nose curves. The conventional polar coordinate based N-R load flow program is modified to avoid numerical difficulties caused by the singularity of the Jacobian matrix occuring in the vicinity of extreme loading point of heavily loaded systems. Application results of the proposed method to Klos-Kerner 11-bus system and modified IEE-30-bus system are presented to assure the usefulness of the approach.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.756-765
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• 2001

An effective dexterous motion control method of redundant robot manipulators based on neural optimization network is proposed to satisfy multi-criteria such as singularity avoidance, minimizing energy consumption, and avoiding physical limits of actuator, while performing a given task. The method employs a neural optimization network with parallel processing capability, where only a simple geometric analysis for resolved motion of each joint is required instead of computing of the Jacobian and its pseudo inverse matrix. For dexterous motion, a joint geometric manipulability measure(JGMM) is proposed. JGMM evaluates a contribution of each joint differential motion in enlarging the length of the shortest axis among principal axes of the manipulability ellipsoid volume approximately obtained by a geometric analysis. Redundant robot manipulators is then controlled by neural optimization networks in such a way that 1) linear combination of the resolved motion by each joint differential motion should be equal to the desired velocity, 2) physical limits of joints are not violated, and 3) weighted sum of the square of each differential joint motion is minimized where weightings are adjusted by JGMM. To show the validity of the proposed method, several numerical examples are illustrated.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권4호
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• pp.419-425
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• 2020

DC distribution system has been evaluated as an excellent one in comparison with existing AC distribution network because it needs fewer power conversion stages and the full capacity of the equipment can be used without consideration for power factor. Recently, research and development on the implementation of DC distribution networks have been progressed globally based on the rapid advancement in power-electronics technology, and the technological developments from the viewpoint of infrastructure are also in progress. However, to configure a distribution network which is a distribution line for DC, more accurate and rapid introduction of analysis technology is needed for the monitoring, control and operation of the system, which ensure the system run flexible and efficiently. However, in case of a bipolar DC distribution network, there are two buses acting as slack buses, so the Jacobian matrix cannot be configured. Without solving this problem, DC distribution network cannot be operated when the network is unbalanced. Therefore, this paper presented a comprehensive method of analysis with consideration of operating elements which are directly connected between neutral electric potential caused by the unbalanced of load in DC distribution network with bipolar structure.

• 로봇학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.137-146
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• 2021

When controlling manipulator, degree of freedom is lost in singularity so specific joint velocity does not propagate to the end effector. In addition, control problem occurs because jacobian inverse matrix can not be calculated. To avoid singularity, we apply Deep Deterministic Policy Gradient(DDPG), algorithm of reinforcement learning that rewards behavior according to actions then determines high-reward actions in simulation. DDPG uses off-policy that uses 𝝐-greedy policy for selecting action of current time step and greed policy for the next step. In the simulation, learning is given by negative reward when moving near singulairty, and positive reward when moving away from the singularity and moving to target point. The reward equation consists of distance to target point and singularity, manipulability, and arrival flag. Dual arm manipulators hold long rod at the same time and conduct experiments to avoid singularity by simulated path. In the learning process, if object to be avoided is set as a space rather than point, it is expected that avoidance of obstacles will be possible in future research.

• 지구물리와물리탐사
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• 제19권3호
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• pp.111-120
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• 2016

지열발전을 위해 심부에 인공적으로 균열대를 생성시키는 EGS (Enhanced/Engineered Geothermal System) 지열발전 기술에서는 유체의 이동통로가 되는 균열의 연결성 향상이 매우 중요하며, 다단계에 걸쳐 이루어지는 수압파쇄시 발생되는 균열의 정보는 미소진동 모니터링을 통해 확인이 가능하다. 하지만 각 단계별 수압파쇄시 발생되는 균열에 의해 변화된 속도구조를 고려하지 않고 미소진동 모니터링을 수행하게 되면, 다음 단계의 수압파쇄시 발생된 균열의 위치정보는 실제 위치와는 차이를 보이게 된다. 이 연구에서는 Kim et al. (2015)에 의해 개발된 미소진동 위치역산 알고리듬을 심부 수 km 하부를 대상으로 하는 EGS 지열발전에 적합하도록 개선시켰으며, 각 단계별 수압파쇄시 발생되는 균열에 의해 변화된 속도구조를 측정된 미소진동 자료를 이용하여 영상화할 수 있는 3차원 속도역산 알고리듬을 개발하였다. 아이코날 방정식(Eikonal equation)을 사용하여 단순 층서구조뿐만 아니라 복잡한 속도구조의 경우에도 적용가능하도록 하였고 그림자 영역(shadow zone)에 대해서도 어느 위치에서나 정확한 주시계산이 이루어지도록 하였으며, 프레넬 볼륨(Fresnel volume)을 이용한 자코비안(Jacobian) 계산을 통하여 속도역산의 계산시간을 효과적으로 단축시켰다. 또한, EGS 사이트를 모사한 속도모델에서 얻어진 미소진동 자료를 개발된 알고리듬에 적용시킨 결과, 전 단계에 이루어진 수압파쇄에 의해 변화된 속도를 반영하는 향상된 속도모델을 얻을 수 있었고 이를 이용하여 위치 재결정을 수행한 결과 실제 위치와 거의 일치하는 결과를 얻었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권4호
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• pp.256-270
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• 2023

본 연구에서는 선박 또는 해양구조물에 설치되는 터렛(Turret)과 같이 제어 대상의 무게 중심 주변이 아닌 임의 지점을 운동 중심으로 선정하여 제어할 수 있는 동적위치유지(Dynamic positioning; DP)용 슬라이딩모드(Sliding mode) 제어기를 연구하였다. 이러한 슬라이딩모드 제어기는 선박 및 해양구조물 동역학 모델의 불확실성, 시공간에서 변화하는 미지의 해양환경에 의한 외력, DP 제어시스템의 과도 성능을 고려한 제어가 가능하다. 선박 및 해양구조물의 임의 지점을 기준으로 제어하기 위해 제어 대상의 기구학 방정식에 포함되는 자코비안(Jacobian) 행렬을 수정하여 슬라이딩모드 제어기를 설계하였다. 제어기의 강건성(Robustness)을 확보하기 위해 슬라이딩모드 제어기 설계에 리아프노프(Lyapunov) 안정도 판별 이론을 적용하였다. 일반적으로 DP 제어에서 제어기의 강건성 확보를 위해 PD(Proportional derivative) 제어 알고리즘 기반의 이득 스케줄링(Gain scheduling)을 사용한다. 그러나 이득 스케줄링을 적용하기 위한 적절한 이득을 찾는 것은 DP 시스템 적용을 복잡하게 만든다. 따라서 본 연구에서는 이러한 선박 및 해양구조물 DP 제어기의 복잡성을 해소하기 위해 슬라이딩모드 제어 알고리즘을 고려하였다. 제안된 슬라이딩모드 제어 알고리즘의 유효성을 검증하기 위해 시간 영역 시뮬레이션을 구현하였으며, 제어 알고리즘의 성능평가에 활용되었다. 제안된 슬라이딩모드 제어기의 유효성 검토를 위해 일반적인 PD 제어 알고리즘을 적용한 DP 제어 시뮬레이션 결과와 비교하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권3호
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• pp.91-97
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• 2014

A high resolution numerical method aimed at solving cavitating flow was proposed and applied to gas-liquid two-phase shock tube problem with arbitrary void fraction. The present method with compressibility effects employs a finite-difference 4th-order Runge-Kutta method and Roe's flux difference splitting approximation with the MUSCL TVD scheme. The Jacobian matrix from the inviscid flux of constitute equation is diagonalized analytically and the speed of sound for the two-phase media is derived by eigenvalues. So that the present method is appropriate for the extension of high order upwind schemes based on the characteristic theory. By this method, a Riemann problem for Euler equations of one dimensional shock tube was computed. Numerical results of high speed flow phenomena such as detailed observations of shock and expansion wave propagations through the gas-liquid two-phase media and some data related to computational efficiency are made. Comparisons of predicted results and solutions at isothermal condition are provided and discussed.

• 천문학회지
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• 제38권2호
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• pp.59-66
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• 2005

A new ion transport code for planetary ionospheric studies has been developed with consideration of velocity differences among ion species involving ion-ion collision. Most of previous planetary ionosphere models assumed that ions diffuse through non-moving ion and neutral background in order to consolidate continuity and momentum equations for ions into a simple set of diffusion equations. The simplification may result in unreliable density profiles of ions at high altitudes where ion velocities are fast and their velocity differences are significant enough to cause inaccuracy when computing ion-ion collision. A new code solves explicitly one-dimensional continuity and momentum equations for ion densities and velocities by utilizing divided Jacobian matrices in matrix inversion necessary to the Newton iteration procedure. The code has been applied to Martian nightside ionosphere models, as an example computation. The computed density profiles of $O^+,\;OH^+$, and $HCO^+$ differ by more than a factor of 2 at altitudes higher than 200 km from a simple diffusion model, whereas the density profile of the dominant ion, $O_2^+$, changes little. Especially, the density profile of $HCO^+$ is reduced by a factor of about 10 and its peak altitude is lowered by about 40 km relative to a simple diffusion model in which $HCO^+$ ions are assumed to diffuse through non-moving ion background, $O_2^+$. The computed effects of the new code on the Martian nightside models are explained readily in terms of ion velocities that were solved together with ion densities, which were not available from diffusion models. The new code should thus be expected as a significantly improved tool for planetary ionosphere modelling.

• 한국안광학회지
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• 제1권1호
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• pp.29-39
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• 1996

Triplet 카메라 렌즈계(f'=50mm, f/3.5)를 통하여 고유값의 중간값은 최적의 감쇠 계수임과, 정규 방정식을 풀 때 SVD 직교화 방법을 적용하면 불량 조건을 제거하여 계산의 정확도를 높일 수 있어서 merit 함수는 최소값에 안정하면서도 빠르게 수렴할 수 있다는 것을 조사하였다. 양호 조건인 triplet 카메라 렌즈계에서 SVD 직교화 방법을 적용한 DLS 법에서 얻은 최소 merit 함수는 가우스 소거법에서 얻은 최소 merit 함수의 97.86%로서 크게 개선되지는 못하였다. 따라서 SVD 직교화 방법을 적용한 DLS 법이 가우스 소거법을 적용한 DLS 법보다 감쇠 계수 적용에 대한 안정성과 수렴속도가 좋으며, 최적화 방법에 적절한 감쇠 계수를 적용시켜주면 최적화 과정의 수렴 속도가 개선됨을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권5호
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• pp.405-412
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• 2015

본 논문은 회전안정성을 갖는 탄도수정탄의 대기속도 추정을 위한 필터 설계에 대하여 설명한다. 대상 시스템은 운용상의 제약(공간, 파워)으로 인하여, 대기속도 측정을 위한 센서를 사용할 수 없다. 따라서 한정된 센서를 이용한 대기속도 추정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 IMU(가속도계, 자이로)에서 측정하는 3축 가속도와 각속도 데이터만 이용하여, 대기속도 추정을 위한 필터를 설계하였다. 대상 시스템의 경우, 넓은 속도, 고도의 운용범위를 커버하기 위한 추정 필터가 필요하므로 본 연구에서는 확장 칼만필터를 설계하여 기존의 연구와의 차별성을 두었다. 확장 칼만필터 설계를 위한 자코비안 행렬은 NRF(No-roll frame)에서의 간략화된 선형모델을 이용하여 구성하였다. 최종적으로 센서 오차와 바람 모델을 포함한 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검토하였다. 이때, 시뮬레이션은 설계한 대기속도와 각속도 모델 오차의 영향을 분석하기 위하여 네 가지 경우의 프로세스 공분산 행렬 값에 대한 영향을 분석하였다.