• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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• pp.365-370
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• 2000

A sliding mode fuzzy control (SMFC) algorithm is applied to design a controller for a benchmark problem on a wind- excited building. The structure is a 76-story concrete office tower with a height of 306 meters, hence the wind resistance characteristics are very important for the serviceability as well as the safety. A control system with an active tuned mass damper is assumed to be installed on the top floor. Since the structural acceleration is measured only at ,limited number of locations without measurement of the wind force, the structure of the conventional continuous sliding mode control may have the feed-back loop only. So, an adaptive least mean squares (LMS) filter is employed in the SMFC algorithm to generate a fictitious feed-forward loop. The adaptive LMS filter is designed based on the information of the stochastic characteristics of the wind velocity along the structure. A numerical study is carried out. and the performance of the present SMFC with the ,adaptive LMS filter is investigated in comparison with those of' other control, of algorithms such as linear quadratic Gaussian control, frequency domain optimal control, quadratic stability control, continuous sliding mode control, and H/sub ∞///sub μ/, control, which were reported by other researchers. The effectiveness of the adaptive LMS filter is also examined. The results indicate that the present algorithm is very efficient .

• 한국항공우주학회지
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• 제34권12호
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• pp.25-34
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• 2006

본 논문에서는 풍력 발전시스템의 피치 제어 알고리즘 설계 기법을 검토하고 비선형 시뮬레이션을 수행한 결과를 제시한다. 풍력 발전시스템을 다몸체 시스템으로 간주하고 로터 블레이드에 작용하는 공력 및 토크 계산을 위해 블레이드 요소 및 모멘텀 이론을 근거로 공력 모델링을 수행하였다. 제어기 설계를 위해, 풍력 발전시스템은 서로 상대적으로 구속한 체 운동하는 1 자유도 시스템으로 가정하여 선형 방정식을 수립하고, 로터 회전속도를 제어하기 위해 PID 제어기를 설계하였다. FORTRAN 언어를 기반으로 작성된 비선형 시뮬레이터 WINSIM을 이용하여 다양한 풍속 시나리오와 운전 방식에서 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권6호
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• pp.2294-2305
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• 2016

The introduction of a high-voltage direct-current (HVDC) system based on a modular multilevel converter (MMC) for wind farm integration has stimulated studies on methods to control this type of converter. This research article focuses on the control of the AC voltage and circulating current for a wind-farm-side MMC (WFS-MMC). After theoretical analysis, emotional learning (EL) controllers are proposed for the controls. The EL controllers are derived from the learning mechanisms of the amygdala and orbitofrontal cortex which make the WFS-MMC insensitive to variance in system parameters, power change, and fault in the grid. The d-axis and q-axis currents are respectively considered for the d-axis and q-axis voltage controls to improve the performance of AC voltage control. The practicability of the proposed control is verified under various conditions with a point-to-point MMC-HVDC system. Simulation results show that the proposed method is superior to the traditional proportional-integral controller.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제17권3호
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• pp.224-235
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• 2017

Purpose: Reliability is the most important factor to detect defects as wind turbines are deployed in large blades. The methods of detecting defects are various, such as non-destructive inspection and thermal imaging inspection. We propose the phased array ultrasonic testing method of non-destructive testing. Methods: We propose the active pressure mechanism for wind power blade. The phase array ultrasonic inspection method is used for fault detection inner blade surface. Controlled pressure of mechanism with respect to z-axis is important for guarantee the result of phase array ultrasonic inspection. The model based control and proposed mechanism are utilized for overall system stability and effectiveness of system. Result: The result of proposed pressure mechanism B is more stable than A. Convergence speed is also faster than A. Conclusion: We confirmed the performance of the proposed constant pressure mechanism through experiments. Non-destructive testing was applied to the specimen to confirm the reliability of detecting defects.

• Wind and Structures
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• 제36권2호
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• pp.105-120
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• 2023

The present study is performed to find the effect of corner recession on a square plan-shaped tall building. A series of numerical simulations have been carried out to find the two orthogonal wind force coefficients on various model configurations using Computational Fluid Dynamics (CFD). Numerical analyses are performed by using ANSYS-CFX (k-ℇ turbulence model) considering the length scale of 1:300. The study is performed for 0° to 360° wind angle of attack. The CFD data thus generated is utilised to fit parametric equations to predict alongwind and crosswind force coefficients, C_fx and C_fy. The precision of the parametric equations is validated by employing a wind tunnel study for the 40% corner recession model, and an excellent match is observed. Upon satisfactory validation, the parametric equations are further used to carry out multiobjective optimization considering two orthogonal force coefficients. Pareto optimal design results are presented to propose suitable percentages of corner recession for the study building. The optimization is based on reducing the alongwind and crosswind forces simultaneously to enhance the aerodynamic performance of the building.

• Wind and Structures
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• 제38권3호
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• pp.161-170
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• 2024

In recent years, there have been an increasing number of experimental studies showing the need to include robustness criteria in the design process to develop complex active control designs for practical implementation. The paper investigates the crosswind aerodynamic parameters after the blocking phase of a two-dimensional square cross-section structure by measuring the response in wind tunnel tests under light wind flow conditions. To improve the accuracy of the results, the interpolation of the experimental curves in the time domain and the analytical responses were numerically optimized to finalize the results. Due to this combined effect, the three aerodynamic parameters decrease with increasing wind speed and asymptotically affect the upper branch constants. This means that the aerodynamic parameters along the density distribution are minimal. Taylor series are utilized to describe the fuzzy nonlinear plant and derive the stability analysis using polynomial function for analyzing the aerodynamic parameters and numerical simulations. Due to it will yield intricate terms to ensure stability criterion, therefore we aim to avoid kinds issues by proposing a polynomial homogeneous framework and utilizing Euler's functions for homogeneous systems. Finally, we solve the problem of stabilization under the consideration by SOS (sum of squares) and assign its fuzzy controller based on the feasibility of demonstration of a nonlinear system as an example.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.751-759
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• 2014

현재 전 세계적으로 지구온난화로 인하여 폭염, 폭설, 폭우 및 슈퍼태풍 등과 같은 이상 기후 및 극한 기후현상이 지속적으로 증가 하고 있다. 또한 심각한 자연재해로 콘크리트 구조물 및 사회기반시설의 심각한 손상과 노후화가 발생하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 현재 국내외적으로 다양한 기후변화에 적합한 시공기술 및 기준에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 콘크리트 배합에 다양한 풍속과 일조시간의 양생조건에 대한 강도 발현 효과를 평가하고자 한다. 다양한 풍속과 일조시간 조건에서 양생한 실험체에 압축강도와 할렬인장강도 실험을 하였고, 성능 중심 평가(performance based evaluation (PBE))를 수행하여 콘크리트의 다양한 양생조건에 대한 만족도 확률을 평가하였다. 또한 콘크리트의 성능 중심 평가로부터 얻는 결과 값을 바탕으로 콘크리트 배합과 양생조건에 대한 문제점들을 파악 해결하고 대응책을 마련하고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.509-516
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• 2013

이 연구에서는 휨힌지를 유도하기 위해 휨강도와 전단강도의 확률분포를 고려한 연결보의 성능기반설계법을 제안하였다. 이 방법은 연결보의 항복 이후 거동과 시스템의 재분배를 반영하므로 현행 선형해석 기반의 연결보 설계에서 임의로 저감된 유효강성의 적합성을 검증할 수 있으며, 사용하중에서의 연결보의 실제 강성을 반영하여 횡변위를 평가하는데 적정하다. 또한 부재간 내력 재분배를 고려할 수 있어 병렬전단벽의 최적설계가 가능할 것으로 판단된다. 이 설계법의 적합성을 검증하기 위해 단순화된 30층 오피스 건물을 대상으로 비선형정적해석을 수행하고 성능점 및 각 스텝의 구조성능을 검토하였다. 또한 사용하중의 부재강성을 평가하고 극한하중의 부재 강성을 사용한 시스템의 거동과 비교하였다. 또한 연결보의 다양한 배근 및 보 춤에 따른 시스템의 거동특성을 비교, 분석하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권1호
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• pp.11-17
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• 2019

본 연구에서는 전기 동력 소형 고정익 무인항공기의 낮은 레이놀즈 영역 및 최소한의 제원으로 운용에 필요한 성능을 일반적인 이론 분석으로 예측하였다. 이를 간단한 전기모터 풍동시험과 실증 비행시험을 통해 비교 분석하여 이론 분석의 타당성을 확인하였다. 분석한 결과의 타당성 확인 결과, 3.5 kg의 고정익 소형 무인항공기는 일반적인 이론분석으로 공력 성능의 분석이 가능하지만, 필요추력은 설계오류가 발생할 가능성이 있는 것으로 확인된다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 낮은 레이놀즈 영역에서 비행하는 유사 소형 고정익 무인항공기 개발 시 설계오류를 최소화 하는 방법을 제안하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.209-215
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• 2017

대형 부유식 파력-해상풍력 복합발전시스템은 정 사각형(폭 150m) 부유식 플랫폼 컬럼 상부에 4기의 3MW 풍력터빈이 설치된다. 전방 풍력터빈으로부터 발생되는 후류는 터빈배치에 따라 후방 풍력터빈의 출력성능과 하중특성에 불리한 영향을 미치므로 후류간섭에 대한 유동해석을 통해 최적배치설계가 실시되어야 한다. 본 논문에서는 플랫폼 배치조건($0^{\circ}$, $22.5^{\circ}$, $45^{\circ}$) 변화에 따른 개별 풍력터빈의 출력특성 및 연간에너지생산량을 확인하기 위해 풍속변화(8m/s, 11.7m/s, 19m/s 25m/s)에 대한 비정상상태 CFD 해석을 실시하였다. 레일리분포를 적용한 연간에너지생산량 계산결과는 각 배치조건에 따라 다르게 나타났으며, 해석결과에 근거하여 후류손실이 최소화 될 수 있는 최적 배치설계를 제안하였다.