• 대한기계학회논문집A
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• 제31권1호
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• pp.62-69
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• 2007

Micromanipulator is a device that manipulates an object with high precision. Generally, a parallel-type robot has inherently higher precision than a serial-type robot. In most cases, the use of flexure hinge mechanisms is the most appropriate approach to micromanipulators. The micromanipulator is basically required that have high natural frequency and sufficient workspace. However, previous designs are hard to satisfy the required workspace and natural frequency, simultaneously, because the previous micromanipulators are coupled designs. Therefore, this paper suggests a new design parameter as displacement amplifier and new design procedure based on semi-coupled design in axiomatic design. As a consequence the spatial 3-DOF micromanipulator which is chosen as an exemplary device has natural frequency of 500Hz and workspace of $-0.5^{\circ}{\sim}0.5^{\circ}$. To investigate the effectiveness of the displacement amplifier, simulation and experiment are performed.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.62-71
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• 2009

본 논문에서는 마이크로 변위제어 시스템의 적층형 압전 액츄에이터를 위한 스위칭 증폭 구동회로의 구동방법을 제시하고 성능을 평가하였다. 이 증폭기는 압전 액츄에이터로부터 임의의 용량성 부하에 저장된 에너지를 효율적으로 회수할 수 있는 장점이 있다. 기존의 전압 되먹임 제어 방식은 100mHz의 정현파 기준치 추종시, 총 왜곡율이 -32dB (${\approx}2.5%$)로서, 액츄에이터의 전압과 변위 사이의 비선형적 관계로 인한 오차발생을 확인할 수 있었다. 이를 개선하기 위하여 전하 제어방식을 살펴보았는데, 기존의 직렬 커패시터를 연결하는 대신, 변위 기준치를 미분하고, 이를 출력전류와 비교하는 방식으로 개선하였다. 전하량 되먹임 제어 적용시 변위의 왜곡률은 약 -52dB (${\approx}0.25%$)로서 선형성이 매우 우수한 특성을 보임을 알 수 있다. 마지막으로 살펴본 직접 변위 제어 방식은 구현상의 복잡성으로 성능의 한계가 존재함을 알 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5409-5415
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• 2012

압전 세라믹 액추에이터는 스프레이, 디스펜서, 밸브제어와 같은 다양한 산업제품들에 응용된다. 압전 세라믹 소자의 기계적인 변위의 크기는 인가 전압의 크기에 의해 정해지므로, 압전 세라믹 액추에이터 구동을 위해서는 고전압 전원장치와 함께 전력증폭기가 필요하다. 본 논문에서는 간단하고 크기가 작은 H-브리지 형태의 전력증폭기와 플라이백 고전압 스위칭 모드 전원장치를 개발하였다. H-브리지 형태의 전력증폭기는 펄스폭 변조를 이용하여 압전 세라믹 액추에이터에 대한 에너지 입력의 크기를 쉽게 조절할 수 있다는 장점이 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제6권2호
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• pp.103-109
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• 1995

자율신경계는 서로 상반되게 작용하는 교감신경과 부교감신경으로 구성되어 그 활성의 균형에 의해 신체의 향상성이 유지된다. 자율신경계는 각종 스트레스나 질환에 의해 그 활성이 변화한다. 그러나 자율신경계의 메카니즘은 너무나 복잡하여 해석이 용이하지 않은 관계로 인체에서 유기되는 여러가지 생체신호중에서 자율신경에 의해 지배되는 심전도 신호와 호흡을 매개변수로하여 자율신경의 활성도를 측정하는 시스템의 설계와 제작이 본 연구의 목적이다. 본 논문을 수행하기 위해서 심전도 신호 증폭기, 호흡변위 증폭기, interval time generator 및 처리 소프트웨어 등을 제작하였다. 그리고 심전도 신호와 호흡요소에 대한 power spectrum을 나타낼 뿐만 아니라 이들을 합성하여 하나의 graph로 표현할 수 있도록 하였다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.333-338
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• 2002

자기베어링의 회전정밀도에 영향을 미치는 인자로 PWM 전력증폭기, 위치 센서 등과 같은 자기베어링 구성 장치의 동특성 및 정밀도, 시스템의 정확한 모델링, 제어기법, 런아웃 등이 있다. 본 연구에서는 능동 자기베어링을 제어하기 위해 자기베어링의 PWM 전력증폭기와 회전축을 모델링하고 이를 바탕으로 능동 자기베어링 제어를 위한 PID 제어기를 구성하였으며, 변위 센서의 부착위치 및 회전축의 진원도의 영향으로 발생하는 주기적인 런아웃 요소를 첨가하여 런아웃의 영향을 확인하였으며, 런아웃 (Runout)에 의해 발생하는 에러(Error)를 효과적으로 제어하여 자기베어링의 제어 정밀도를 향상시키기 위한 방법으로 기본적인 PID 제어기에 최소평균자승(Least Mean Square, LMS) 알고리즘을 적용한 적응 피드포워드 제어기를 구성하여 자기베어링의 능동 제어에서 발생하는 주기적인 런아웃을 효과적으로 제어할 수 있음을 MATLAB을 통한 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.296-299
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• 2008

최근 통신시스템과 핸드폰, PDA등의 통신기기들의 발전에 따라 사용자들은 높은 데이터 전송률과 고속의 통신서비스를 요구하고 있다. 이러한 상황에서 유 무선 통합 시스템인 Radio-over-Fiber(RoF) 시스템은 그 대안으로 대두되고 있다. 본 논문에서는 광전자소자를 선 왜곡 방식에 적용하여 광 송신기의 선형성을 향상시키는 방법을 제안하였다. 선 왜곡 방식은 두 개의 루프로 구성되어 있으며, 광 부품인 레이저 다이오드와 포토 다이오드 그리고 RF 부품인 위상변위기, 감쇄기, RF 결합/분배기, RF 증폭기를 사용하였다. 메인 루프에서 주 레이저 다이오드의 비선형성에 의해 발생된 왜곡신호성분은 보조 루프에서 부 레이저 다이오드를 이용하여 추출된 선 왜곡신호에 의해서 제거된다. 제안된 선형화 기법을 적용하여 2.4 GHz에서 선형화 기법을 적용하기 전보다 3차 상호변조 왜곡성분이 약 30dB 향상된 결과를 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권7호
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• pp.571-575
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• 2017

논문은 $0.13{\mu}m$ TSMC CMOS 공정을 이용한 위상 배열 안테나의 C-대역 양방향 T/R 칩셋에 관한 연구이다. 위상 배열 안테나의 필수 부품인 T/R 칩셋은 6 비트 위상변위기, 6 비트 가변 감쇄기, 양방향 증폭기로 구성하였다. 위상 변위기의 경우 정밀한 빔 조향을 위해서 $5.625^{\circ}$의 간격으로 최대 $354^{\circ}$까지 제어가 가능하며, 측엽 레벨을 제어하기 위한 가변 감쇄기는 0.5 dB 간격으로 최대 31.5 dB까지 감쇄가 가능하다. 또한, 1.2 V의 안정적인 전원공급을 위한 LDO(Low Drop Output) 레귤레이터와 디지털 회로의 제어가 간편하도록 SPI(Serial Peripheral Interface)를 집적화 하였으며, 칩 크기는 패드를 포함하여 $2.5{\times}1.5mm^2$이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.987-994
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• 2010

본 논문에서는 간단하면서도 효과적인 능동적인 로드 풀(active load-pull) 방법을 제시하고, 고조파의 임피던스 성분을 제어하는 회로를 사용하여, X-대역 전력 증폭기의 효율을 개선시킬 수 있는 방법에 관하여 연구하였다. 제안된 능동적인 로드 풀 시스템은 크게 방향성 결합기와 위상 변위기, 단락 회로, 그리고 전력 증폭기로 구성되어 있으며, 전통적인 능동적인 로드 풀 방법에 비해 반사 계수가 1인 지점까지 임피던스를 쉽게 가져다 놓을 수 있다. 본 논문에서 사용된 소자는 Mitsubishi사의 GaAs FET인 MGF1801이며, 9 GHz의 동작 주파수에서 class-A일 때, 21.65 dBm의 출력 전력과 24.9 %의 드레인 효율을 얻었고, class-AB일 때, 21.46 dBm의 출력 전력과 53.3%의 드레인 효율을 얻었다. 고조파 제어 회로는 실험에 사용된 초고주파 부품의 주파수 대역폭의 한계로 인해, 2차와 3차 항 성분까지만 고려하여 설계하였으며, class-AB에서, 6.4 %의 효율이 증가된 것을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 추계학술대회논문집
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• pp.230-236
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• 2008

In this paper, a model-based stick-slip compensation for the micro-positioning is proposed using an enhanced stick-slip model based on statistical rough surface contact model. The smart structure is comprised with PZT (lead (Pb) zirconia (Zr) Titanate (Ti)) based stack actuator incorporating with the PID (Proportional-Integral-Derivative) control algorithm, mechanical displacement amplifier and positioning devices. For the stick-slip compensation, the elastic-plastic static friction model is used considering the elastic-plastic asperity contact in the rough surfaces statistically. Mathematical model of system for the positioning apparatus was derived from the dynamic behaviors of structural parts. PID feedback control algorithms with the developed stick-slip model as well as feedforward friction compensator are formulated for achieving the accurate positioning performance. Experimental results are provided to show the performances of friction control using the developed positioning apparatus.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권7호
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• pp.127-133
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• 2009

We present a $3-{\underline{P}}RS$ compliant parallel manipulator actuated by PZTs. The motion ranges are $400-{\mu}m$ translation to the z-direction and 5.7-mrad rotation about any axis on the x-y plane. A mechanical amplifier whose advantage is approximately 5.5 is designed and integrated with flexure revolute and spherical joints in a monolithic way. We evaluated the performance of the system: kinematic and dynamic characteristics. In kinematic point of view, the flexures play the roles of conventional mechanism but any nonlinearity such as dead-zone and backlash, which make it possible to achieve the steady-state resolution less than $0.1{\mu}m$. The system shows resonance near 86 Hz with high magnitude and, therefore, poor transient response. But the settling is faster when the flexures are strained higher.