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남윤수(Yoonsu Nam),김정기(Jeong Gi Kim),최한순(Han Soon Choi),조장환(Jang Hwan Cho) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集A Vol.35 No.1
본 논문은 풍력터빈의 출력 제어 방법에 관한 논문이다. MW급 풍력 터빈 출력제어의 기본 제어구조는 가변속도 가변피치 방식을 사용한다. 가변속도 가변피치 제어는 파워 커브를 추종하기 위한 방법으로서, 풍속변화에 따라 이 제어방식이 어떻게 적용되는지 논의한다. 제어 시스템 설계를 위하여 단순화된 드라이브 트레인 모델이 사용되었다. 제어 시스템은 토크제어와 피치제어로 구성되고, 제시된 동적 모델을 사용하여 설계된 제어 시스템의 시뮬레이션 결과에 대하여 논의한다. In this paper, a methodology for the power control of a wind turbine, which is the variable-speed and variable-pitch (VSVP) control system, is introduced. This control methodology maximizes the capability of the turbine to extract maximum power from the wind in the regions with low wind speeds. Further, it regulates the wind-turbine power as the rated power in the case of the regions with high wind speeds. A simple drive train model is used to design the VSVP control system. The methodology for VSVP control is mechanized by controlling the generator torque and blade pitch. Finally, some simulation results for the VSVP control to a MW wind turbine are discussed in this paper.
남윤수(Yoonsu Nam),라요한(Yo Han La) 한국항공우주학회 2013 韓國航空宇宙學會誌 Vol.41 No.3
풍력터빈이 점차 대형화 되면서 로터 직경도 점차 커지고 있다. 로터 블레이드는 윈드시어와 타워 교란 효과로부터 기계적 하중을 받게 된다. 이러한 기계적 하중은 풍력터빈의 수명을 단축시킨다. 풍력터빈의 크기가 커짐에 따라 기계적 하중 완화를 위한 풍력터빈 제어 시스템 설계가 중요하다. 본 논문에서는 로터 블레이드의 기계적 하중 저감을 위한 천이영역에서의 개별 피치 제어에 대해 소개하고 IPC 성능 검증을 위해 시뮬레이션을 통하여 논의한다. Rotor blades experience mechanical loads caused by the turbulent wind shear and an impulse-like wind due to the tower shadow effect. These mechanical loads shorten the life of wind turbine. As the size of wind turbine gets bigger, a control system design for mitigating mechanical loads becomes more important. In this paper, individual pitch control(IPC) for the mechanical loads reduction of rotor blades in a transition wind speed region is introduced, and simulation results verifying IPC performance are discussed.
FBW 항공기의 DDV 구동장치에 대한 구동전류 고장 모니터 설계
남윤수(Yoonsu Nam),박해균(Hae Kyoon Park),안종민(Jongmin Ahn),최섭(Sup Choi),권종광(Jongkwang Kwon) 한국항공우주학회 2006 韓國航空宇宙學會誌 Vol.34 No.3
본 논문은 유압 공급 변에서는 2중으로 전기제어 면에서는 3중으로 다중화된 DDV 구동장치에 대한 구동전류 고장 모니터 설계에 관한 논문이다. 다중화된 신호들 가운데 어느 한 채널에 고장이 발생한다면, 이 신호는 정확히 감지되어야 하고, 시기적절하게 제거 되어야 하며, 남겨진 정상채널들은 그 기능이 재조정되어야 한다. 조종면 구동장치의 고장 모니터 설계는 비행체 역학, 비행제어법칙, 그리고 유압 구동장치 운통특성이 모두 고려된 통합적 관점에서 수행되어야 한다. MIL-F-8785C에서 규정하고 있는 고장에 따른 비행체 천이 응답 요구조건으로부터 조종면 구동장치의 고장이탈 한계를 결정하는 설계 방법이 제시되었다. This paper deals with a driving current fault monitor design methodology for a DDV actuation system which has a dual hydraulic power supply system, and triplex electric control capability. A fault existing among these redundant channels should be detected accurately and removed timely, and the remaining channels are to be reconfigured in order to compensate the role of a removed faulty channel. An integrated analysis on the aerodynamics, flight control laws, and DDV actuation system is essential for the design of an actuation system fault monitor. A method to define a fault transient boundary which specifies a maximum travel of an actuation system caused by the first faulty operation is proposed based on the top level requirement on the fault effect specified in MIL-F-878SC.
남윤수(Yoonsu Nam),홍성경(Sungkyung Hong),유창선(Changsun Yoo) 한국항공우주학회 2004 韓國航空宇宙學會誌 Vol.32 No.10
본 논문은 2중으로 다중화된 무인 비행체의 다중화 관리 설계 방법에 대하여 논의한다. CCM(Cross Channel Monitor) 기법의 두 주요 인자, 즉 두 채널간의 편차 허용한도인 문턱값(threshold) 및 지속시간(persistence count)을 어떻게 설계하여야 하는 가에 관한 문제를 통계학적인 해석을 사용하여 그 해결법을 제시하였다. 또한, 무인 비행체의 생존확률을 증대시킬 수 있는 해석적 다중화 기법에 대한 문제를 칼만 필터링(Kalman filtering)을 적용하여 접근하였다. 여기서 제시된 방법으로 설계된 CCM 및 칼만 필터링을 이용한 해석적 다중화의 설계 결과들은 XV-15 틸트 로터 비행체에 적용되어, 그 설계의 타당성이 시뮬레이션을 통하여 검증되었다. A design methodology of the redundancy management for a duplex FBW flight control system is introduced. A statistical analysis is applied to determine two design parameters in CCM(Cross Channel Monitor), threshold and persistence count. An analytic redundancy, which is implemented using a Kalman filtering algorithm is considered. The application of an analytic redundancy to the FCS design of the smart UAV has several advantages of increasing the aircraft's survivability and breaking the tie-condition for a duplex FCS. All the redundancy management algorithms are verified through the numeric simulation for the flight dynamics of the XV-15 tilt rotor.