본 논문은 계통연계형 인버터의 DC-Link단 전압 변동에 따른 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 배터리 전류 리플 분석에 관한 것이다. 배터리 전류 리플 저감을 위하여 인터리브드 방식을 사용하였으나 전압 변동에 따라 전류 리플이 변하므로 전류 리플을 최소화 하는 방법을 찾고자 한다. 전 부하구간에서 전류 임계모드로 동작시켜 시스템의 효율을 높였으며, 배터리 전압과 DC-Link단 전압 변동에 따라 주파수와 듀티를 가변시켜 출력전력을 제어하였다. 시뮬레이션을 통하여 전류 리플 해석 결과를 보였다.
본 논문에서는 FPGA를 사용하여 진행파형 초음파모터의 2상 입력 전원 전압의 주파수, 전압, 전압차 및 2상 간의 위상차 조절이 가능하고, 최대 8대의 초음파모터를 동시에 제어할 수 있는 PC기반 8채널 USB통신 초음파모터 디지털 제어기를 제안한다. 제안한 제어기는 FPGA를 사용한 디지털 논리에 의해 각각의 파라미터를 실시간으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라 속도 및 위치 센서인 로터리 엔코더의 카운터 회로를 FPGA 회로에 내장시킴으로써 별도의 외부 회로 구성이 불필요하여 제어기의 크기나 생산비용의 절감을 기대할 수 있다. 제안한 새로운 방식의 제어기의 성능을 검사하기 위해서 홀딩토크가 다른 2가지 타입의 초음파모터에 대한 각 파라미터 조절에 따른 무부하 속도 특성을 실험하였다.
본 논문은 SoC 전원 관리를 위한 고성능 DC-DC 부스트 변환기 설계에 관한 것이다. DC-DC 변환기에서 일반적으로 전하 축전용으로 사용되는 인덕터와 커패시터를 칩 안에 집적하기 위해 그 크기를 크게 감소시키고, 스위칭 주파수를 100MHz로 하였다. 고속 동작에서 전압 방식의 제어를 선택하여 신뢰성을 높였으며 적절한 주파수 보상으로 안정적인 동작 특성을 확보하였다. 설계한 DC-DC 변환기는 thick gate oxide 옵션이 포함된 0.18${\mu}m$ CMOS 표준 공정으로 제작하였다. 내부 필터 커패시터를 포함한 칩의 면적은 8.1$mm^2$ 이고, 제어기가 차지하는 면적은 1.15$mm^2$ 이다. 부하 전류 300mA 이상에 대하여 4V의 출력을 얻는 변환기의 최대 효율은 76% 이상, load regulation은 100mA의 변화에 대하여 0.012% (0.5mV) 의 특성을 갖는다.
본 논문에서 저전력 PMIC를 위한 고효율 DC-DC 변환기를 설계하였다. IoT 및 웨어러블 기기의 발전에 따라 전력 공급을 위한 고효율 에너지 습득 기술이 중요해지고 있다. 에너지 습득을 통해서 얻을 수 있는 전압은 낮고 넓은 분포의 값을 가지므로 이를 사용하기 위해서 넓은 입력 전압 범위에서 고효율을 얻을 수 있는 설계 기법이 필수적이다. 넓은 입력 전압 범위에서 일정한 스위칭 주파수를 얻기 위해 전원 전압 변화 감지 회로를 이용한 주파수 보상 회로를 설계했으며, 낮은 전력에서 고효율을 얻기 위해 burst-mode 제어 회로를 구성하여 정밀한 스위칭 동작을 제어하였다. 설계한 DC-DC 벅 변환기는 0.95~3.3V의 입력 전압 조건에서 0.9V를 출력하며 부하 전류가 180uA일 때 최대 78%의 효율을 얻을 수 있다.
본 논문에서는 3상 강압형 다이오드 정류기에서 출력전압의 저주파 리플 전압을 감소시키기 위한 새로운 제어기법을 제안한다. 제안한 펄스 주파수 변조 기법은 강압형 다이오드 정류기의 출력전압과 넓은 부하 범위에 대한 주 스위치의 영전류 스위칭을 보장하기 위해 적용된다. 본 논문에서 적용된 펄스 주파수 변조 기법은 일반적으로 입력전류의 낮은 고조파의 단위 역률의 장점을 지니고 있다. 또한 출력전압에서 보여진 저주파 리플전압을 감소시키기 위해 효과적으로 사용되어진다. 제안된 제어기법을 자세하게 설명하며 그 타당성을 검증하기 위해 시뮬레인션 및 실험을 통하여 검증한다.
본 논문에서는 인덕터와 커패시터를 집적화한 DC-DC 벅 변환기를 설계하였다. 출력전압의 리플크기를 줄이기 위해 stacked interleaved 방식을 이용하였고 변환기의 제어부는 전압모드 방식의 제어방법을 사용하여 설계하였다. 설계한 DC-DC 벅 변환기는 표준 $0.5{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작 중이며 전체면적은 $9mm^2$이다. 설계된 회로는 $3V{\sim}5V$의 입력전압에서 동작하며 LC 필터의 크기를 줄이기 위해 50MHz의 주파수로 동작하였다. 최대 250mA의 부하전류 구동이 가능하며 최대 71%의 전력변환 효율을 가졌다.
프로세서 제어기기에서 오동작의 주요원인은 EFT로 국제전기기술위원회 (IEC)는 EFT에 대한 내성을 평가하기 위해 의사적인 신호를 규정하고 프로세서 제어기기의 내성을 시험하도록 권고하고 있다 본 논문에서는 IEC에서 규정한 의사 EFT신호를 Frequency domain에서 분석하고 이에 대한 대책용 부품개발에 대한 연구를 수행하였다 대책용 부품의 구성은 전원코드의 입력측에 관통형 컨덴서를 Cy 형태로 취부하고 전선자체에는 CM성분의 임피던스를 높이기 위해 고투자율 재료를 전선의 2차피복에 혼합하거나 감는 구조로 되어있다 그리고 전선자체에 CM성분의 임피던스를 높이는 고토자율 재료 대신에 Permalloy를 취부하여 비교하였다 측정 결과 개발된 전원코드는 EFT신호에 대해 넓은 주파수 대역에 걸쳐 매우 우수한 감쇠특성을 가지는 것이 확인되었다 특히 컴퓨터를 피즉정물로 하여 즉청한 dynamic 특성은 3.6Kv까지 견디는 우수한 특성을 나타내었다. 고안된 전원 케이블의 응용범위는 산업용 설비외에도 군용기기 의료기기등의 정상적인 동작확보에 사용될 수 있을 것이다 뿐만 아니라 사용방버에 따라 전원성을 통해 방사되는 EMI중 대책이 어려운 60MH이상 수GHz 대역의 발생전자파 대책에 좋은 특성을 가질 것으로 판단되면며 부품의 선택방법에 따라 EFT의에 IEC801-2,3,5,6, 모든 내성시험 항목에 효과가 기대된다.
본 논문은 직렬공진 인버터를 이용한 고전압 커패시터 충전형 전원장치(CCPS)에 관하여 기술하였다. 본 논문에서 사용된 고전압 CCPS는 PLL제어를 사용한 45[Khz]의 직렬공진 인버터를 사용하여 고효율제어를 하였으며, 고전압 변압기를 사용하였다. CCPS의 성능을 평가하기 위하여 14[nF]의 부하에 100[kV]의 출력전압을 300[Hz]의 방전주기를 가지고 실험하였다. 실험결과 최대출력은 18.75[kJ/sec]이고, 방전시간은 200[Hz]로 운전하였으며, 충전시간은 4.5[mS]임을 확인하였다.
This study presents an effective variable forgetting factor method based on fuzzy logic to suppress frequency droop in extended integral load frequency control. The performance of the extended integral control is greatly dependent on the decaying factor. For an optimal or near optimal performance, it is necessary that the decaying factor as well as the feedback gains should be changed very quickly in response to changes in the system dynamics. However, because of its time-varing characteristic, the optimal decaying factor is difficult to be selected analytically. By adopting fuzzy set theory, the decaying factor can be determined quickly to respond to the variation of the feedback signals. This study builds a fuzzy rule base with use of the change of frequency and its rate as inputs. The computer simulation has been conducted for the single machine system. The simulation results show that the proposed fuzzy 1o81c based controller yields more improved control performance than the conventional PI controller.
This paper presents stabilization and adaptive control of flexible single link robot manipulator system by self-recurrent neural networks that is one of the neural networks and is effective in nonlinear control. The architecture of neural networks is a modified model of self-recurrent structure which has a hidden layer. The self-recurrent neural networks can be used to approximate any continuous function to any desired degree of accuracy and the weights are updated by feedback-error learning algorithm. When a flexible manipulator is rotated by a motor through the fixed end, transverse vibration may occur. The motor toroque should be controlled in such a way that the motor rotates by a specified angle, while simultaneously stabilizing vibration of the flexible manipuators so that it is arresed as soon as possible at the end of rotation. Accurate vibration control of lightweight manipulator during the large changes in configuration common to robotic tasks requires dynamic models that describe both the rigid body motions, as well as the flexural vibrations. Therefore, a dynamic models for a flexible single link robot manipulator is derived, and then a comparative analysis was made with linear controller through an simulation and experiment. The results are proesented to illustrate thd advantages and imporved performance of the proposed adaptive control ove the conventional linear controller.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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