• 제목/요약/키워드: loop modeling

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모델 및 구성품 기반 초음속 추진기관 실시간 모델링 및 시뮬레이션 (Model and component based modeling and simulation of a supersonic propulsion system)

  • 최종호;박익수;이재윤;김중회;김익수;윤현걸;임진식;김철배;박재만
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.579-583
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    • 2011
  • 램제트 및 스크램제트와 같은 공기흡입식 추진기관의 구성품 기반 모델 및 추진시스템 시뮬레이션에 대해 연구하였다. 시뮬레이션 모델은 엔진제어기 및 연료공급 시스템을 포함하여 공기흡입구, 연소기, 노즐 등으로 구성된 공기흡입식 추진기관의 특성을 고려하여 각각의 구성품을 종합한 모델로 구현하였다. 엔진의 성능 및 제어기의 동작 특성을 검증하기 위해 실제 환경을 모사하여 실시간 기반 Hardware In the Loop System(HILS)을 구현하였다.

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LPD(Linear Parameter Dependent) System Modeling and Control of Mobile Soccer Robot

  • Kang, Jin-Shik;Rhim, Chul-Woo
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제1권2호
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    • pp.243-251
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    • 2003
  • In this paper, a new model for mobile soccer robot, a type of linear system, is presented. A controller, consisting of two loops the one of which is the inner state feedback loop designed for stability and plant be well conditioned and the outer loop is a well-known PI controller designed for tracking the reference input, is suggested. Because the plant, the soccer robot, is parameter dependent, it requires the controller to be insensitive to the parameter variation. To achieve this objective, the pole-sensitivity as a pole-variation with respect to the parameter variation is defined and design algorithms for state-feedback controllers are suggested, consisting of two matrices one of which is for general pole-placement and other for parameter insensitive. This paper shows that the PI controller is equivalent to the state feedback and the cost function for reference tracking is equivalent to the LQ cost. By using these properties, we suggest a tuning procedure for the PI controller. We that the control algorithm in this paper, based on the linear system theory, is well work by simulation, and the LPD system modeling and control are more easy treatment for soccer robot.

유연모드를 가진 인공위성의 자세제어를 위한 동역학 모델링 및 반작용휠 제어기 설계 (DYNAMIC MODELING AND REACTION WHEEL CONTROLLER DESIGN FOR FLEXIBLE SATELLITE AOCS)

  • 우병삼;채장수
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제14권2호
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    • pp.386-394
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유연모드를 고려한 위성체 모델링 방법들을 소개하고, 이에 따라 3축 안정화 위성의 유연모드를 모델링하였다. 이 모델을 강체에 대해 설계되었던 반작용휠을 이용한 자세제어루프에 적용하였다. 본 연구에서는 유한요소모델이 완성되기 전 단계에서 집합모드모델 중 전역모드모델을 이용하는 것을 제안하였고, 이를 유한요소법을 이용하여 계산된 모델과 제어기 필터 설계의 관점에서 비교하였다. 새로운 유연모드가 적용됨에 따라 제어기 요구조건을 만족시키기 위한 필터가 필요하여 반작용휠의 모터제어기 루프와 축제어기 루프에 각각 1차 필터를 설계하여 추가하였다. 제어루프 설계 및 시뮬레이션을 위해 MATLAB/Simulink를 사용하였다.

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Telegraph 제어기 검증을 위한 HILS 테스트 모델링 및 시뮬레이션 연구 (A Study on HILS Test Modeling and Simulation for Telegraph Controller Verification)

  • 김성동;김남호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.1612-1618
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    • 2021
  • Telegraph 제어기는 선박의 속도제어에 사용되는 장치로 선원의 안전에 매우 직접적인 영향이 미치는 기자재이다. 이에 선주는 Telegraph 제어기에 대해 매우 높은 신뢰성을 요구하고 있으며, 선급에서는 신뢰성 검증을 위한 방법으로 HILS(hardware in loop system)테스트를 도입하고 있는 추세이다. 이에, 본 논문에서는 Telegraph 제어기의 HILS 테스트를 수행하기 위한, 전기추진선박을 모델링하였다. 모델링을 위해, 전기추진터그보트의 사양을 정의하고, 배터리, 추진전동기, 선박모델 파트 등에 대해 모델링 하였다. 또한, 다양한 운전시나리오를 정의하고 이에 따라 Telegraph 제어기를 모델링하였다. 마지막으로 통합 모델에 대한 결과를 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

상용 디젤엔진의 저압 순환 EGR 추가에 대한 성능 평가 (Performance Evaluation on the Addition of Low-pressure Loop EGR in a Commercial Diesel Engine)

  • 왕태중;이종윤;심의준;김득상;이동인
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.105-110
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    • 2011
  • Through this study, the performance evaluation on the addition of low-pressure loop EGR(Exhaust Gas Recirculation) in a 6.0 L commercial diesel engine was carried out using WAVE modeling and simulation. Since the key technology of advanced diesel engine combustion such as low-temperature combustion is to steadily supply high rates of EGR in a wide operating range, the current study could be effectively contribute to the design and development processes of up-to-date diesel engine systems as real-world reference data. The current simulation results show that the system in which low-pressure loop EGR is added shows almost 2.3 times increase in maximum EGR rate at 1000 rpm as well as almost 1.6 times increase at 2200 and 1600 rpm in comparison with an engine system employing high-pressure loop EGR only. Also, both turbocharger axis speed and charging pressure level did not deteriorate due to the addition of low-pressure loop EGR at 2200 and 1000 rpm, but they were fairly decreased at 1600 rpm.

Numerical simulation of a toroidal single-phase natural circulation loop with a k-kL-ω transitional turbulence model

  • Yiwa Geng;Xiongbin Liu;Xiaotian Li;Yajun Zhang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권1호
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    • pp.233-240
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    • 2024
  • The wall friction correlations of oscillatory natural circulation loops are highly loop-specific, making it difficult to perform 1-D system simulations before obtaining specific experimental data. To better predict the friction characteristics, the nonlinear dynamics of a toroidal single-phase natural circulation loop were numerically investigated, and the transition effect was considered. The k-kL-ω transitional turbulence and k-ω SST turbulence models were used to compute the flow characteristics of the loop under different heating powers varying from 0.48 to 1.0 W/cm2, and the results of both models were compared with previous experiments. The mass flow rates and friction factors predicted by the k-kL-ω model showed a better agreement with the experimental data than the results of the k-ω SST model. The oscillation frequencies calculated using both models agreed well with the experimental data. The k-kL-ω transitional turbulence model provided better friction-factor predictions in oscillatory natural circulation loops because it can reproduce the temporal and spatial variation of the wall shear stress more accurately by capturing the movement of laminar, transition turbulent zones inside unstable natural circulation loops. This study shows that transition effects are a possible explanation for the highly loop-specific friction correlations observed in various oscillatory natural circulation loops.

Electric Arc Furnace Voltage Flicker Mitigation by Applying a Predictive Method with Closed Loop Control of the TCR/FC Compensator

  • Kiyoumarsi, Arash;Ataei, Mohhamad;Hooshmand, Rahmat-Allah;Kolagar, Arash Dehestani
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제5권1호
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    • pp.116-128
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    • 2010
  • Modeling of the three phase electric arc furnace and its voltage flicker mitigation are the purposes of this paper. For modeling of the electric arc furnace, at first, the arc is modeled by using current-voltage characteristic of a real arc. Then, the arc random characteristic has been taken into account by modulating the ac voltage via a band limited white noise. The electric arc furnace compensation with static VAr compensator, Thyristor Controlled Reactor combined with a Fixed Capacitor bank (TCR/FC), is discussed for closed loop control of the compensator. Instantaneous flicker sensation curves, before and after accomplishing compensation, are measured based on IEC standard. A new method for controlling TCR/FC compensator is proposed. This method is based on applying a predictive approach with closed loop control of the TCR/FC. In this method, by using the previous samples of the load reactive power, the future values of the load reactive power are predicted in order to consider the time delay in the compensator control. Also, in closed loop control, two different approaches are considered. The former is based on voltage regulation at the point of common coupling (PCC) and the later is based on enhancement of power factor at PCC. Finally, in order to show the effectiveness of the proposed methodology, the simulation results are provided.

적분방정식 기반의 3차원 모델링을 이용한 소형 루프형 해양 전자탐사 자료의 반응 분석 (Response Analysis of Data Acquired by Marine Loop Electromagnetic System Using Three-Dimensional Modeling Based on Integral Equation)

  • 고휘철;박인화;이성곤
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제17권1호
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    • pp.21-27
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    • 2014
  • 심해탐사를 위해 새롭게 개발된 소형 루프형 해양 전자탐사 시스템의 실해역 실험 결과의 반응 양상을 적분방정식 기반의 3차원 모델링을 통하여 분석하였다. 수심 약 300 m 해저환경에서 획득한 금속 이상체의 전자기 반응 양상에 대한 영향인자를 분석하기 위해 이상체의 크기와 모양을 다르게 설정하여 모델링을 수행하였다. 모델링 결과 분석을 통하여 이상체의 모양이 크기보다 반응 양상에 더 큰 영향을 주는 것을 확인하였다. 탐사고도와 주파수에 따른 반응값 변화를 알아보기 위해 모델링을 수행하였고 이를 통해 일정한 탐사 고도 유지의 필요성과 주파수 대역에 따른 허수부의 민감도를 확인하였다. 또한 탐사 고도와 주파수에 따른 반응값을 단면 그래프로 나타내어 시스템에 사용되는 주파수 대역에 대한 적절한 탐사고도를 제시하였다. 본 연구를 통해 도출된 결과는 해저 열수광상 실해역 탐사 설계 시 매개변수 설정에 있어 유용한 정보를 줄 것으로 예상된다.

IoT 어플리케이션을 위한 분수분주형 디지털 위상고정루프 설계 (Design of Fractional-N Digital PLL for IoT Application)

  • 김신웅
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.800-804
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    • 2019
  • 본 논문은 2.4 GHz 대역의 IoT용 주파수합성기를 위한 이중-루프 구성의 서브-샘플링 디지털 PLL을 소개한다. PLL은 초기에 주파수 분주기를 사용하는 coarse locking을 수행하며, 이 후 최종적으로는 주파수 분주기를 사용하지 않는 서브-샘플링 방식의 fine locking loop로 스위칭하게 된다. DTC를 사용하여 양자화 에러 제거를 수행하며 이를 통해 특정 타이밍 범위를 갖는 고해상도 TDC를 사용함으로써 낮은 인-밴드 위상잡음 특성을 가질 수 있다. 본 논문에서는 또한 coarse loop와 fine loop간의 위상 오프셋을 제거하기 위한 보정 회로를 제안하였다. Coarse locking이 진행되는 동안 fine loop의 위상 에러를 예측하고, 이를 다시 coarse loop에 보상함으로써 빠른 락킹 타임과 안정적인 동작을 확보하였다. 회로는 SystemVerilog 및 Verilog 언어로 모델링 및 Register-Transfer Level (RTL) 수준으로 설계 되었으며 시뮬레이션을 통해 충분히 그 동작이 검증되었다.

정전류 철도 부하를 이용한 교류 전기 철도 급전 시스템 해석 (Analysis for Autotransformer-Fed AC Electric Railroad System Using Constant Current Mode)

  • 이승혁;정현수;김진오
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.329-334
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    • 2001
  • This paper presents exact autotransformer-fed AC electric railroad system modeling using constant current mode. The theory is based on the solution of algebraic. The proposed modeling is considered the line self-impedances and mutual-impedances. Besides, the load modeling improved results are obtained as application to the proposed constant current mode. In the analysis on AT-fed AC electric railroad system circuit, a generalized analysis method using the loop equation on a case by case. the simulation objectives are to calculate the catenary and rail voltages with respect to ground, as the train moves along a section of line between two adjacent ATs. The model contains assumptions regarding the representation of the autotransformer, the impedance of the track/catenary system, and the grounding arrangements, which all effect the accuracy of the result. The modeling results seem very reasonable. It is established that techniques for the AC electric railroad system modeling and analysis.

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