• 제목/요약/키워드: Hardware-in-the-loop

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HEVC 부호기를 위한 효율적인 SAO의 저면적 하드웨어 설계 (Low Area Hardware Design of Efficient SAO for HEVC Encoder)

  • 조현표;류광기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.169-177
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    • 2015
  • 본 논문에서는 HEVC(High Efficiency Video Coding) 부호기를 위한 효율적인 SAO(Sample Adaptive Offset)의 저면적 하드웨어 구조를 제안한다. SAO는 HEVC 영상 압축 표준에서 채택된 새로운 루프 내 필터 기술로서 최적의 오프셋 값들을 화소 단위로 적용하여 영역 내 평균 화소 왜곡을 감소시킨다. 하지만 표준 SAO는 화소 단위 연산을 수행하기 때문에 초고해상도 영상을 처리하기 위해서 많은 연산시간과 연산량을 요구한다. 제안하는 SAO 하드웨어 구조는 SAO의 연산시간을 감소시키기 위해서 한번에 4개의 입력 화소들을 병렬적으로 처리하며, 2단계 파이프라인 구조를 갖는다. 또한 하드웨어 면적을 최소화하기 위해서 휘도 성분과 색차 성분에 대해 단일 구조를 가지며, 하드웨어에 적합한 연산기 및 공통 연산기를 사용한다. 제안하는 SAO 하드웨어 구조는 Verilog HDL로 설계하였으며, TSMC $0.13{\mu}m$ CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과 약 190k개의 게이트로 구현되었다. 제안하는 SAO 하드웨어 구조는 200MHz의 동작주파수에서 4K UHD@60fps 영상의 실시간 처리가 가능하며, 최대 250MHz까지 동작 가능하다.

로켓 모션테이블 실시간 모의시험

  • 선병찬;박용규;최형돈;조광래
    • 항공우주기술
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    • 제3권1호
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    • pp.170-178
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    • 2004
  • 본 논문은 KSR-III 개발경험을 토대로 모션테이블을 이용한 로켓 6자유도 실시간모의시험(HILS) 방안에 대해 다루고 있다. 모션테이블 HILS 시험을 통해, 3축 모션테이블의 동특성 지연에 따른 제어루프의 안정성을 판단하고 종합 HILS 시험을 위한 기초 자료를 제공하게 된다. 모션테이블 HILS 초기화 시험을 통해, 관성항법장치 초기정렬을 위한 초기자세 각 유지 알고리듬 시험, 발사시작 신호 모사를 통한 시각동기화 시험, 외부기록계를 이용한 실시간 조정시험 등을 수행하게 되고, 개루프 HILS 시험을 통해 정상 상태 비행 상황 및 슬로싱, 벤딩, TWD, 바람, 추력비정렬오차 등의 영향이 존재하는 비행 상황에 대한 모션테이블 운용 시험을 수행하게 되며, 최종적으로 모션테이블 자세각을 궤환루프의 입력으로 궤환시킨 폐루프 HILS를 통해 제어루프의 안정성 시험을 완료하게 된다.

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UHD 영상의 실시간 처리를 위한 고성능 HEVC In-loop Filter 부호화기 하드웨어 설계 (Hardware Design of High Performance In-loop Filter in HEVC Encoder for Ultra HD Video Processing in Real Time)

  • 임준성;;류광기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.401-404
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    • 2015
  • 본 논문에서는 UHD급 영상의 실시간 처리를 위한 고성능 HEVC(High Efficiency Video Coding) In-loop Filter 부호화기의 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. HEVC는 양자화 에러로 발생하는 화질 열화 문제를 해결하기 위해 Deblocking Filter와 SAO(Sample Adaptive Offset)로 구성된 In-loop Filter를 사용한다. 본 논문에서 제안하는 In-loop Filter 부호화기 하드웨어 구조에서 Deblocking Filter와 SAO는 수행시간 단축을 위해 $32{\times}32CTU$를 기준으로 2단 하이브리드 파이브라인 구조를 갖는다. Deblocking Filter는 10단계 파이프라인 구조로 수행되며, 메모리 접근 최소화 및 참조 메모리 구조의 단순화를 위해 효율적인 필터링 순서를 제안한다. 또한 SAO는 화소들의 분류와 SAO 파라미터 적용을 2단계 파이프라인 구조로 구현하고, 화소들의 처리를 간소화 및 수행 사이클 감소를 위해 두 개의 병렬 Three-layered Buffer를 사용한다. 본 논문에서 제안하는 In-loop Filter 부호화기 하드웨어 구조는 Verilog HDL로 설계하였으며, TSMC 0.13um CMOS 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과 약 205K개의 게이트로 구현되었다. 또한 110MHz의 동작주파수에서 4K UHD급 해상도인 $3840{\times}2160@30fps$의 실시간 처리가 가능하다.

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조이스틱을 이용한 선박의 입출항 및 접이안 시스템의 제어 알고리즘 개발 (Development of Control Algorithm for Ship Berthing and Unberthing Systems Using a Joystick)

  • 홍성국;정윤하;김선영;원문철
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.325-332
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    • 2007
  • 본 연구에서는 조이스틱을 이용하여 프로펠러와 타, 선수/선미 쓰러스터를 갖는 선박의 접이안을 위한 제어 알고리즘을 개발하였다. 조이스틱으로부터 전진 방향 및 회전 방향의 속도명령을 받아 전진 방향 및 회전 방향의 속도를 제어하는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 비선형 제어 알고리즘을 개발하기 위해 저속 조종수학모형을 사용하였다. 또한, 본 연구에서는 비선형 및 PID 제어기의 성능을 검증하기 위해 선박 접이안 가상 HILS(Hardware in the Loop Simulation) 프로그램을 구현하였다. HILS 프로그램은 LabWindow/CVI를 이용하여 개발하였으며, 사용자는 선박의 현재 위치와 원하는 궤적을 모니터를 통해 본 후 조이스틱을 이용하여 선박의 전진 방향 및 회전방향 속도를 제어함으로서 선박을 조종한다. 시뮬레이션 결과를 보면 비선형 제어기와 PID 제어기는 개루프 조이스틱 제어기보다 타와 쓰러스터의 입력 크기뿐 아니라 선박의 위치오차 면에서도 우수한 성능을 보였다.

Dynamic Reference-based Voltage Droop Control for VSC-MTDC System

  • Kim, Nam-Dae;Kim, Hak-Man;Park, Jae-Sae
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권6호
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    • pp.2249-2255
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    • 2015
  • The use of voltage source converter multi-terminal direct current (VSC-MTDC) systems is anticipated to increase from the introduction of wind farms and super grids in the near future. Effective control of the DC voltage in VSC-MTDC systems is an important research topic. This paper proposes a new dynamic reference-based voltage droop control to control the DC voltage in VSC-MTDC systems more effectively. The main merit of the dynamic reference-based voltage droop control is that it can reduce the steady-state error in conventional voltage droop control by changing references according to the system operating conditions. The performance of the proposed control was tested in a hardware-in-the-loop simulation (HILS) system based on the OPAL-RT real-time digital simulator and four digital signal processing boards.

Online DCIR Estimation for Series-connected Battery Cells using Matrix-Switched Capacitor Converter

  • La, Phuong-Ha;Choi, Sung-Jin
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.381-382
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    • 2020
  • In the battery energy storage system, battery cells are connected in series to increase the operating voltage. Due to the difference in characteristics, the performance degradation of cells is dissimilar. This paper proposes an online DC internal impedance estimation for battery cells in the series string using a matrix-switched capacitor converter, which is already verified as useful for the series balancing of the cells. The simulation in the hardware in the loop test rig shows good accuracy and the feasibility of the proposed method.

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ECU-in-the Loop Simulation을 사용한 운전석 현가제어기의 성능평가 (Performance Evaluation of a Suspension Seat Controller Using ECU-in-the-Loop Simulation)

  • 백운경;이지웅;이종석
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권12호
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    • pp.1170-1178
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    • 2007
  • Repeated hardware tests and tuning, investing cost and time, are usually required to assure a satisfactory performance of the suspension seat. In this study, an EILS(ECU-in-the-loop) method was proposed to develop a controller for a semi-active suspension seat with a MR(magneto-rheological) damper. EILS system was developed using a real-time seat dynamics model communicating with ECU hardwares under a closed loop environment utilizing Matlab/Simulink and xPC $TargetBox^{TM}$. A sky-hook based control algorithm with optimized damping coefficients was verified to reduce the energy consumption and to improve the vibration response performance.

HILS 테스트를 위한 터그보트의 샤프트제너레이터 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation of a Tugboat's Shaft Generator for HILS Testing)

  • 김성동;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.216-219
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    • 2021
  • 친환경선박법에서 샤프트제너레이터(shaft generator)는 친환경선박 해당 기자재로 정부와 선주의 높은 관심을 보이고 있다. 하지만, 선박에서 신기술을 적용하기 위해서는 높은 신뢰성을 요구하고 있으며, 이를 위한 검증 방법으로 HILS(hardware in loop system)테스트를 사용한다. 이에, 본 논문에서는 샤프트제너레이터를 적용한 터그보트의 HILS 테스트를 위해, 샤프트제너레이터를 모델링하고 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션을 통해, 시나리오에 따라 샤프트제너레이터의 충방전이 동작하는 것을 검증하였다.

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