A control rod drive mechanism(CRDM) is a reactor regulating system, which inserts, withdraws or maintains a control rod containing a neutron absorbing material within a reactor core to control the reactivity of the core. The top-mounted CRDM for Jordan Research and Training Reactor(JRTR) with 5 MW power has been designed and fabricated based on the HANARO's experience through KAERI and DAEWOO consortium project. This paper describes the performance qualification test results to demonstrate the operability of a prototype and four production CRDMs during the reactor lifetime. The driving performance, the drop performance and the endurance tests for CRDM are carried out at a test rig simulating the actual reactor conditions. A vibration of internal components due to the coolant flow is also measured using a laser vibrometer. As a result, the CRDMs are driven having a good driving performance without a malfunction between command and output signals for the stepping motor. Also, the pure drop time and the impact acceleration are within 0.72 s and 4.2 g to meet the design requirements, and the vibrational displacement of control rod is measured as maximum $5.2{\mu}m$.
In this paper a new generalized space vector pulse width modulation scheme is proposed based on the principle of reverse mapping to drive the switches of multilevel inverters. This projected scheme is developed based on the middle vector of the subhexagon which holds the tip of the reference vector, which plays a major role in mapping the reference vector. A new approach is offered to produce middle vector of the subhexagon which holds tip of the reference vector in the multilevel space vector plane. By using middle vector of the subhexagon, reference vector is linked towards the inner two level sub-hexagon. Then switching vectors, switching sequence and dwell times corresponding to a particular sector of a two-level inverter are determined. After that, by using the two level stage findings, the switching vectors related to exact position of the reference vector are directly generated based on principle of the reverse mapping approach and do not need to be found at n level stage. In the reverse mapping principle, the middle vector of subhexagon is added to the formerly found two level switching vectors. The proposed generalized algorithm is efficient and it can be applied to an inverter of any level. In this paper, the proposed scheme is explained for a five-level inverter and the performance is analyzed for five level and three level inverters through MATLAB. The simulation results are validated by implementing the propose scheme on a V/f controlled three-level inverter fed induction motor using dSPACE control desk.
The DTC of voltage source inverter-fed PMSMs is based on hysteresis controllers of torque and flux. It has several advantages, namely, elimination of the mandatory rotor position sensor, less computation time, and rapid torque response. In addition, the stator resistance is the only parameter, which should be known, and no reference frame transformation is required. The DTC theory has achieved great success in the control of induction motors. However, for the control of PMSM drives proposed a few years ago, there are many basic theoretical problems that must be clarified. This paper describes an investigation into the effect of the zero voltage space vectors in the DTC system and points out that if using it rationally, not only can the DTC of the PMSM drive be driven successfully, but torque and flux ripples are reduced and overall performance of the system is improved. The implementation of DTC in PMSM drives is described and the switching tables specific for an interior PMSM are derived. The conventional eight voltage-vector switching table, which is namely used in the DTC of induction motors does not seem to regulate the torque and stator flux in a PMSM well when the motor operates at low speed. Modelling and simulation studies have both revealed that a six voltage-vector switching table is more appropriate for PMSM drives at low speed. In addition, the sources of difficulties, namely, the error in the detection of the initial rotor position, the variation of stator resistance, and the offsets in measurements are analysed and discussed.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제37권1호
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pp.91-98
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2013
엔진 및 회전기기의 진동은 선체의 피로도를 증가시켜 내구성을 저하시키는 원인이 된다. 이를 방지하기 위하여 엔진 및 회전기기와 선체사이에는 댐퍼를 부착하여 진동을 최소화 하고 있다. 일반적으로 선박에 부착하는 댐퍼는 수동형 댐퍼로 중 고주파의 특정 진동영역에 대하여 제진 특성을 갖도록 설계되어있지만 저주파영역에서는 그 효과를 기대하기 힘들다. 이에 본 연구에서는 보다 광대역의 진동신호에 대해 높은 제진특성을 얻기 위하여 VCM을 이용한 능동형 제진 장치를 개발하였다. 제진장치를 제어하기 위해 라우스휴리츠 안정조건과 한계감도법을 이용하여 PID제어기를 구성하였고, 제어기 출력은 2상한과 4상한 초퍼회로를 이용하여 VCM을 구동할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션과 실제 실험을 통하여 제어알고리즘과 제어장치의 유용성을 확인하였다.
In this paper, we present our analysis of tribological failure examples for an anti-lock brake system(ABS) in a car. The study range of this paper is to improve the quality of ABS system by analyzing with sensor, computer, actuator and oil lines. In the first example, the brake leak from hydraulic supply line in a caliper on the rear left side of the ABS hydraulic modulator. This produces the sponge phenomenon, where the car does not brake even when the driver operates the brake pedal. The hydraulic unit operating ABS is actuator that play role regulating drive condition according with the oil pressure supplied with wheel of a car. In the second example, the service man does not completely tighten the fixed bolt after repairing the car. This causes the ABS warning lamp to light up as the ABS wheel speed sensor cannot detect whether the ABS has been activated. In the third example, the ABS electronic control unit is separated from the soldered part of the inner circuit board. Consequently, the ABS fails in control because the ABS motor pump receives no-signal for the hydraulic unit. The wheel speed sensor has to large durability because of giving signal of acting condition to computer by detected the acceleration and deceleration of wheel of a car. In the fourth example, the ABS warning lamp lights up of when cracks propagate in the circuit board soldering part. The circuit of this computer is very important part for input and output the operating signal of system. Such failures can aggravate the durability of the ABS. Thus, the ABS needs to be optimized to eliminate malfunction phenomenon.
본 연구에서는 LabVIEW를 활용한 임베디드 태양추적장치가 개발되었다. 이 시스템은 LabVIEW로 작성된 소프트웨어, CompactRIO, C-계열의 모션 인터페이스 모듈, 아날로그 수집 모듈(DAQ:Data Acquisition), 스텝 드라이브, 스텝 모터, 피드백디바이스 그리고 기타 부품들로 구성되어져 있다. CompactRIO는 내부에 리얼타임 프로세서를 내장하고 있으며 이는 태양추적장치가 외부 제어없이도 자동으로 작동이 가능하게 한다. 태양 추적장치의 정확도를 높이기 위하여 천문학적인 방법과 광학적인 방법을 통합하여 개발하였다. 광학적인 방법에서는 피드백디바이스가 사용되었는데 4개의 CdS를 사용하여 지속적으로 피드백 신호를 컨트롤러로 공급하여 문제 발생시에도 태양을 지속적으로 추적한다. 태양의 고도 및 방위각의 데이터베이스는 미국의 Naval Observatory의 데이터와 비교하였다.
본 논문에서는 서치코일을 이용한 단상 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전자 위치 검출법을 제안한다. 지금까지 단상 스위치드 릴럭턴스 전동기의 회전자 위치는 홀센서를 이용하거나 포토 인터럽터를 주로 사용하였다. 하지만 이러한 센서는 많은 단점을 가지고 있기 때문에 본 논문에서는 기존의 위치센서의 약점을 보완하기 위해 위치 검출방법의 저 비용과 강인성에 초점을 두고, 단상 스위치드 릴럭턴스 모터의 돌극에 장착된 서치코일에 유기되는 전압 파형을 이용하여 위치 검출을 시도하였다. 회전자의 위치정보를 포함하고 있는 서치코일에서 유기되는 전압 파형을 이용해 회전자의 특정위치를 검출하고 적절한 타이밍에 주권선을 여자시킴으로써 단상 스위치드 릴럭턴스 모터를 구동할 수 있게 된다. 실험을 통하여 서치코일만을 이용하여 단상 SRM을 구동시킨 결과와 엔코더를 사용하여 구동시킨 결과와 비교함으로써 본 논문에서 제시한 방법의 타당성을 검증하였다.
본 논문에서는 성능 평가에 의한 자기 학습 구조를 가진 퍼지 제어기를 연구하였다. 퍼지 제어기는 퍼지 논리에 기초를 두고 있고, 퍼지 논리는 실세계의 근사적이고 불확실한 현상을 기술하는데 효과적이다. 이러한 퍼지 논리의 추론으로 제어를 수행하지만 퍼지 제어기의 중요한 부분인 맴버쉽 함수와 제어 규칙을 설정하는 것은 쉬운일이 아니다. 이런 문제점을 보완하기 위해 제어 목표값에 도달한 때까지 스스로 제어규칙을 개선하는 자기 학습 제어기를 설계하였다. 본 논문에서 퍼지 제어기의 학습은 평가 기준표(Performance Index)을 이용하여 이루어진다. 퍼지 제어기의 구현은 386PC을 기본으로 하며, D/A변환기, PWM(Pulse Width Modulation) 모터 드라이브 회로 등이 포함된 인터페이스 카드를 제작하여 제어 대상체의 데이터를 처리하였다. 공과 막대기 시스템(Ball and Beam system)을 제어 플렌트로 구현하여 얻은 실험 데이터와 이에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 얻은 데이터를 서로 비교하여서 자기 학습 구조를 갖는 퍼지 제어기의 유용성을 평가하였다. 실험의 결과는 학습 구조가 없는 퍼지 제어기보다 학습 구조를 가진 제어기가 정상상태 도달시간(Settling Time)에서 약 10%정도 빠르게 개선되었다.
SRM은 이중 돌극 구조의 전동기로 전기자만 존재하는 전동기이다. 동기기 혹은 유도기와 같이 전기자와 계자가 구분되는 전동기는 단순한 수학적 모델을 이용해 특성 해석이 비교적 용이한 반면 SRM의 경우는 단순한 수학적 모델을 적용하기 힘들며 이 때문에 특성 해석 및 설계가 상대적으로 어렵다. 통상 SRM의 설계는 구동 회로를 포함한 수치 해석 기반 특성 해석 결과를 기반으로 반복 수행을 통해 이루어진다. 이 과정에서 설계 인자의 변화에 따른 경향 분석이 필요하며 수많은 설계 인자들은 서로 영향을 미치게 된다. 설계 시간을 단축하고 정확한 설계를 위해서는 설계 주요 인자를 기반으로 한 모델링 기법이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 SRM의 주요 설계 인자의 수를 최소화 하여 형상 모델링을 할 수 있게 수식을 정리하였으며, 이를 이용해 SRM을 설계하기 위한 방법론을 제시하였다. 특히, 그동안 많이 연구 된 6/4극 모델에 대한 설계 기법을 제안하고 제안한 기법에 의한 설계의 예를 보였다.
Objective: The purpose of this study was to develop and evaluate smart secondary controls using iPad for the drivers with physical disabilities in the driving simulator. Background: The physically disabled drivers face problems in the operation of secondary control devices that accept a control input from a driver for the purpose of operating the subsystems of a motor vehicle. Many of conventional secondary controls consist of small knobs or switches that physically disabled drivers have difficulties in grasping, pulling or twisting. Therefore, their use while driving might increase distraction and workload because of longer operation time. Method: We examined the operation time of conventional and smart secondary controls, such as hazard warning, turn signal, window, windshield wiper, headlights, automatic transmission and horn. The hardware of smart secondary control system was composed of iPad, wireless router, digital input/output module and relay switch. We used the STISim Drive3 software for driving test, customized Labview and Xcode programs for interface control of smart secondary system. Nine subjects were involved in the study for measuring operation time of secondary controls. Results: When the driver was in the stationary condition, the average operation time of smart secondary devices decreased 32.5% in the normal subjects (p <0.01), 47.4% in the subjects with left hemiplegic disabilities (p <0.01) and 38.8% in the subjects with right hemiplegic disabilities (p <0.01) compared with conventional secondary devices. When the driver was driving for the test in the simulator, the average operation time of smart secondary devices decreased 36.1% in the normal subjects (p <0.01), 41.7% in the subjects with left hemiplegic disabilities (p <0.01) and 34.1% in the subjects with right hemiplegic disabilities (p <0.01) compared with conventional secondary devices. Conclusion: The smart secondary devices using iPad for people with hemiplegic disabilities showed significant reduction of operation time compared with conventional secondary controls. Application: This study can be used to design secondary controls for adaptive vehicles and to improve the quality of life of the people with disabilities.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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