• 제목/요약/키워드: process in the loop simulation

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The evolution of the Human Systems and Simulation Laboratory in nuclear power research

  • Anna Hall;Jeffrey C. Joe;Tina M. Miyake;Ronald L. Boring
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권3호
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    • pp.801-813
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    • 2023
  • The events at Three Mile Island in the United States brought about fundamental changes in the ways that simulation would be used in nuclear operations. The need for research simulators was identified to scientifically study human-centered risk and make recommendations for process control system designs. This paper documents the human factors research conducted at the Human Systems and Simulation Laboratory (HSSL) since its inception in 2010 at Idaho National Laboratory. The facility's primary purposes are to provide support to utilities for system upgrades and to validate modernized control room concepts. In the last decade, however, as nuclear industry needs have evolved, so too have the purposes of the HSSL. Thus, beyond control room modernization, human factors researchers have evaluated the security of nuclear infrastructure from cyber adversaries and evaluated human-in-the-loop simulations for joint operations with an integrated hydrogen generation plant. Lastly, our review presents research using human reliability analysis techniques with data collected from HSSL-based studies and concludes with potential future directions for the HSSL, including severe accident management and advanced control room technologies.

Heat transfer and flow characteristics of a cooling thimble in a molten salt reactor residual heat removal system

  • Yang, Zonghao;Meng, Zhaoming;Yan, Changqi;Chen, Kailun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제49권8호
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    • pp.1617-1628
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    • 2017
  • In the passive residual heat removal system of a molten salt reactor, one of the residual heat removal methods is to use the thimble-type heat transfer elements of the drain salt tank to remove the residual heat of fuel salts. An experimental loop is designed and built with a single heat transfer element to analyze the heat transfer and flow characteristics. In this research, the influence of the size of a three-layer thimble-type heat transfer element on the heat transfer rate is analyzed. Two methods are used to obtain the heat transfer rate, and a difference of results between methods is approximately 5%. The gas gap width between the thimble and the bayonet has a large effect on the heat transfer rate. As the gas gap width increases from 1.0 mm to 11.0 mm, the heat transfer rate decreases from 5.2 kW to 1.6 kW. In addition, a natural circulation startup process is described in this paper. Finally, flashing natural circulation instability has been observed in this thimble-type heat transfer element.

공정 제어기 구성을 위한 제어 언어에 관한 연구 (A Study on a Control Language for the Configuration of Process Controllers)

  • 서창준;김병국
    • 전자공학회논문지B
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    • 제31B권11호
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    • pp.36-44
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    • 1994
  • 본 논문에서는 대규모 공정 제어 시스템에 대한 다중루프 제어기를 구성하기 위해 고급 공정 제어 언어를 개발하였다. 다중루프 제어기를 구성하기 위해 필요한 기본 기능들을 기능블럭으로 정의하고, 이를 간단하고 이해하기 쉬운 아스키 코드들의 열인 기능코드로 표현하였다. 공정에 대한 제어 알고리듬은 기능 코드들의 순서적 나열에 의해 구성된다. 다양한 적용 대상 하드웨어 환경에서 사용하기 위해 기능코드로 구성한 제어 프로그램을 C-언어 프로그램으로 변환하는 변환 프로그램을 구현하였다. 제안된 제어언어는 사용하기 간편하고 쉬우며 확장이 가능하고 다양한 제어시스템들에 적용될 수 있다. 시뮬레이션 결과는 제안된 제어언어가 실제 환경에서 사용이 유효함을 보여준다.

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PID출력귀환 제어기의 변수조정에 관한 연구 (A study on the Parameter Regulation of PID Output Feedback Controllers)

  • 성원기;최종수;하용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.184-192
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    • 1985
  • 三項出力歸還 制御器의 파라미터調整을 컴퓨터模擬實驗에 의해 時間領域解析과 最適値를 活用할 수 있게 하였다. 正常狀態應答, 外亂無視, 過渡應答遂行을 效率的으로 選擇될 수 있는 PID制御器의 設計를 汎用例에 의하여 考察하였다. 이에 의해 sensor base system構成圖를 또한 提示한다.

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시스템 시뮬레이션을 통한 기술과 사회 공진화의 동태성 고찰 (A System Simulation for Investigation of IT and Society Co-evolution Dynamics and Its Policy Implications)

  • 김상욱;정재림
    • 한국시스템다이내믹스연구
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    • 제9권1호
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    • pp.171-197
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    • 2008
  • By applying Systems Simulation technique, this paper aims to investigates the dynamics underlying the coevolution of IT(information technology) and the society. Particularly, a series of basic questions are explored to answer by developing a simulation model for the mechanisms underlying the 'hype curve' ever occurring in the course of technology diffusion into society: First, why hype curve appears in the process of technology and society coevolution. Second, how to enhance the tapering level at the final stage of coevolution. Third, what are the key policy leverages and when is the right time for the policy intervention. As now, inflated expectations regarding ubiquitous information technology (u-IT) are growing very fast and higher than those for the previous technologies, which would result in overshoot followed by collapse of visibility and thus incur tremendous amount of social costs. In this regard implications drawn from this study perhaps give some insights not necessarily to the academics but also to the practitioners and policy makers facing the advent of u-IT as a new emerging horizon of information society.

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Open-Loop Polar Transmitter에 적용 가능한 테일러 급수 근사식과 CORDIC 기법 성능 비교 및 평가 (Performance Comparison of Taylor Series Approximation and CORDIC Algorithm for an Open-Loop Polar Transmitter)

  • 김선호;임성빈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권9호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • DPM (Digital Phase wrapping Modulation) open-loop polar transmitter는 in-phase와 quadrature 신호를 진폭(envelope) 신호와 위상(phase) 신호로 변환한 후 신호의 사상화 과정을 거쳐 광대역 통신 시스템에서의 효율적인 적용이 가능하다. 사상화 과정은 일반적인 통신 시스템에서의 양자화와 유사하며 그 과정에서 발생하는 오차를 고려할 때 좌표계 변환부에 CORDIC (COordinates Rotation DIgital Computer) 알고리듬 대신 테일러 급수 근사 기법의 사용이 가능하다. 본 논문에서는 테일러 급수 근사 기법을 광대역 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템용 DPM polar transmitter의 직교 좌표계-극 좌표계(cartesian to polar coordinate) 변환부에 적용하는 방안에 대한 연구를 수행하였다. 기존의 방법은 CORDIC 알고리듬을 채용하고 있다. 이것을 효율적으로 적용하기 위해 모의 실험을 통해 각각의 기법에 대한 평균제곱오차 (MSE : Mean Square Error) 성능을 측정하고, 설계 관점에서 허용된 CORDIC 오차를 기준으로 알고리듬의 최소 반복횟수와 테일러 급수의 최소 근사 차수를 찾는다. 또한 FPGA 전달 지연속도를 비교한 결과에 의하면 CORDIC 알고리듬 대신 낮은 차수의 테일러 급수 근사 기법을 사용해 좌표 변환부의 처리 속도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

고속 저전력 동작을 위한 개방형 파이프라인 ADC 설계 기법 (Open-Loop Pipeline ADC Design Techniques for High Speed & Low Power Consumption)

  • 김신후;김윤정;윤재윤;임신일;강성모;김석기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권1A호
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    • pp.104-112
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    • 2005
  • 본 논문에서는 고속, 저전력 8-비트 ADC를 설계하는 기법들을 제안하였다. 비교적 적은 전력 소모를 가지면서 고속으로 동작 시키기 위해 기존의 파이프라인 구조인 MDAC를 이용한 폐쇄형 구조 대신에 개방형 구조를 채택하였다. 또한 Distributed THA와 캐스캐이드 형태의 구조를 이용하여 높은 샘플링 속도에 최적화 하였다. 제안한 각 단의 크로싱 지점을 판별하는 기법은 증폭기의 개수를 줄일 수 있도록 함으로서 저전력과 좁은 면적의 ADC 구현을 가능하게 하였다. 모의 실험 결과 500-MHz의 샘플링 속도와 1.8V 전원 전압에서 테스트에 필요한 디지털 회로까지 포함, 210mW의 전력을 소비함을 확인 할 수 있었다. 또한 1.2Vpp(Differential) 입력 범위와 200-MHz까지의 입력 주파수에서 8-비트에 가까운 ENOB를 가짐을 볼 수 있었다. 설계된 ADC는 $0.18{\mu}m$ 6-Metal 1-Poly CMOS 공정을 이용, $900{\mu}m{\times}500{\mu}m$의 면적을 차지한다.

Reliable $H_{\infty}$ Controller Design for a Class of Uncertain Linear Systems with Actuator Failures

  • Dai, Shi-Lu;Zhao, Jun
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제6권6호
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    • pp.954-959
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    • 2008
  • This paper is concerned with the reliable $H_{\infty}$ controller design problem for uncertain linear systems against actuator failures. In the design, the $H_{\infty}$ performance of the closed-loop system is optimized during normal operation(without failures) while the system satisfies a prescribed $H_{\infty}$ performance level in the case of actuator failures. Single and parameter-dependent Lyapunov function approaches are applied in designing suboptimal reliable $H_{\infty}$ controllers. Simulation studies are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed design procedures.

변속시의 멀티 스팬 연속 공정 시스템의 장력제어 (Longitudinal Tension Control at Start and Stop in a Multi-span Continuous Process System)

  • 신기현;권순오
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.584-589
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    • 1994
  • A time-varying nonlinear mathematical model was derived to consider the effect of change in roll radius on tension varation during winding and unwinding. A variable-gain PID controller was designed for tension control at start and stop in a multi-span continuous process system. The controller gains are updated at every control loop as roll radii continuously change. Computer simulation was carried out by using the mathematical model and the controller developed for a typical operating condition including acceleration and deceleration. When the variable-gain PID controller was used, the tension control performance was improved compared with that of existing control method during start-up and stop.

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파워트레인 HILS를 이용한 차량간격 제어장치의 실험기법 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Experimental Method for ACC Using Powertrain HILS)

  • 백창현;윤원석;장광수
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.165-173
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    • 1999
  • HILS system consists of hardwares which are engine and dynamometer and softwares which is vehicle model without the engine. It is well-known that because of engines's nonlinearity it is difficult to describe an engine exactly and not to lose it reality coincidently. But HILS system is the high technology that can compensate this weakness by using a real engine instead of model. The various experiments regarding the ACC which are not normally available for real vehicle tests have been performed by the HILS system. From the results , the HILS system is expected to decrease the experimental accident rate and save costs and time. Compared with simulation, HILS experimental results show similarities and expected to increase road capacity.

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