본 논문에서는 RF 전력 증폭기의 메모리 효과 모델링의 정확성을 향상시키기 위한 확장된 메모리 다항식 모델을 제안하고 검증하였다. 볼테라 커널 중에서 대각행렬의 성분만을 고려하는 기본적인 메모리 다항식 기반의 모델의 정확성을 향상시키기 위하여 지연차수가 다른 성분들에 의한 교차항을 추가하여 확장 모델을 구성하였다. 제안된 확장 메모리 다항식의 복잡성을 메모리리스 모델, 메모리 다항식 모델과 비교하였다. 확장된 모델을 이용하여 비선형 관계식을 행렬식으로 표현한 후, 최소 자승법(least square method)을 이용하여 변수를 추출하는 모델링 기법을 제시하였다. 또한, 제안된 기법과 간접 학습 방식을 이용하여 디지털 사전 왜곡기를 구현하기 위한 디지털 사전 왜곡부 구현 방안 및 디지털 신호 처리(DSP) 방식을 제시하였다. 제안된 모델의 성능을 검증하기 위하여 2.3 GHz 대역의 WiBro 신호를 인가한 10 W급 GaN HEMT 전력 증폭기와 30W급 LDMOS 전력 증폭기에 대하여 모델의 정확도를 비교 검토하였으며, 10W GaN HEMT 전력 증폭기에 대하여 제안된 모델을 이용하는 간접 학습 방식에 기반한 디지털 사전 왜곡기를 적용하여 인접 채널 간섭비(ACPR) 성능을 검증하였다. 제안한 모델은 메모리 다항식에 비하여 모델의 정확성을 향상시키고 10 W GaN HEMT에 대하여 디지털 사전 왜곡기 적용시 기존 방식에 비하여 3차 비선형 영역에서 평균 3 dB의 ACPR 성능 향상을 보여주었다.
무선 통신 시스템에서 전력 증폭기는 신호를 원거리로 송신하기 위해 필수적인 부품이다. 일반적으로 전력증폭기는 비선형 특성을 가지고 있는 소자이며, 입력 전력이 높을수록 심한 비선형 특성을 보인다. 또한 이러한 비선형 왜곡은 신호품질을 저하시키고 인접 채널 간섭을 유발하게 된다. 전력증폭기의 비선형 특성을 선형화하기 위한 다양한 기술들이 알려져 있는데, 그 중에서 디지털 전치왜곡 방식이 디지털 신호처리를 이용하여 효과적으로 전력증폭기를 선형화 하는 것으로 알려져 있다. 하지만, 전력 증폭기가 포화 영역에서 동작 할 경우 심한 비선형 왜곡의 영향으로 전력증폭기의 선형화가 제대로 이루어지지 않는 문제가 있다. 본 논문에서는 포화 영역에서 디지털 전치왜곡 성능개선을 다루는데, 계수를 구하는 적응형 알고리즘에서 왜곡이 심한 포화영역의 입력 신호에서는 적응형 알고리즘을 동작시키지 않고 비포화 영역의 신호에서는 알고리즘을 동작시킴으로써 전치왜곡의 성능을 개선하는 방안을 제안한다. 제안하는 알고리즘을 검증하기 위해 MATLAB을 사용하여 컴퓨터 모의실험을 수행하였고, 기존의 디지털 전치왜곡 방식과의 비교 분석도 수행하였다.
The paper presents a study on the effects of soil-structure-interaction (SSI) on the performance of the compliant liquid column damper (CLCD) for the seismic vibration control of short period structures. The frequency-domain formulation for the input-output relation of a flexible-base structure with CLCD has been derived. The superstructure has been modeled as a linear, single degreeof-freedom (SDOF) system. The foundation has been considered to be attached to the underlying soil medium through linear springs and viscous dashpots, the properties of which have been represented by complex valued impedance functions. By using a standard equivalent linearization technique, the nonlinear orifice damping of the CLCD has been replaced by equivalent linear viscous damping. A numerical stochastic study has been carried out to study the functioning of the CLCD for varying degrees of SSI. Comparison of the damper performance when it is tuned to the fixed-base structural frequency and when tuned to the flexible-base structural frequency has been made. The effects of SSI on the optimal value of the orifice damping coefficient of the damper has also been studied. A more convenient approach for designing the damper while considering SSI, by using an established model of a replacement oscillator for the structure-soil system has also been presented. Finally, a simulation study, using a recorded accelerogram, has been carried out on the CLCD performance for the flexible-base structure.
본 논문에서는 광범위한 비선형 함수 근사 성질을 갖고 있는 온라인 적응 신경회로망을 이용하여 헬리콥터 비행 제어 시스템을 설계하였다. 기존의 시스템 모델링 오차를 보상하는 방식과는 달리, 시스템의 입출력 정보를 통해 피드백 선형화 기법에서 필요한 두 개의 비선형 함수를 신경회로망을 이용하여 대체하는 방법을 적용하였다. 두 개의 비선형 함수를 신경회로망으로 대체하여 구성된 폐회로 시스템의 추적 성능과 내부 안정성을 보장하기 위하여 신경회로망의 가중치 학습 방법을 리야프노프 함수를 이용하여 유도하였다. 그리고 헬리콥터 저속 비행 모드에 대한 수치 시뮬레이션 결과를 통해 신경회로망을 적용한 제어 시스템의 성능을 검증하였다.
In this paper, a sliding mode and proportional plus integral (SM-PI) control combined with self-sustained phase shift modulation (SSPSM) for LLC resonant converters is presented. The proposed control scheme improves the transient response while preserving good steady-state performance. An averaged large signal model of an LLC converter with the ZVS modulation technique is developed for the SM control design. The sliding surface is obtained based on the input-output linearization concept. A system identification method is adopted to obtain the transform function of the LLC resonant converter, which is used to design the PI control. In order to reduce the inherent chattering problem in the steady state, the combined SM-PI control strategy is derived with fuzzy control, where the SM control is responsive during the transient state while the PI control prevails in the steady state. The combination of SSPSM and the SM-PI control provides ZVS operation, robustness and a fast transient response against step load variations. Simulation and experimental results validate the theoretical analysis and the attractive features of the proposed scheme.
본 논문에서는 유동전동기에 최근에 개발된 비선형 제어이론을 적용시켜 회전자 속도와 회전자 자속사이에 간섭이 일어나지 않는 선형 시스템으로 변환시킴으로써 제안한 제어기가 유도전동기를 고성능뿐만 아니라 고효율로 제어할 수 있음을 수학적인 분석, 시뮬레이션, 그리고 실험을 통해 보였다. 제안한 제어기는 d-p동기 회전축과 x-y고정자축 사이의 변환, 전기각 속도의 적분, 그리고 전압방정식에서 역기전력과 결합항의 보상등이 필요치 않기 때문에 기존 벡터 제어기보다 계산이 간단하다는 장점을 갖고 있고 특히 전동기 매개변수의 변화에 강인한(robust) 특징을 갖고 있다. 본 논문이 제안한 설계방법은 최근에 개발된 이론인 특이섭동기법(singular perturbation technoque)과 비간섭 궤환제어(noninteracting feedback control)에 기초를 두고 있는데 실제로 이 이론들이 유도 전동기의 속도 및 효율제어에 효과적으로 적용됨을 본 논문을 통해 보이고 있다.
We consider the problem of constructing observers for nonlinear systems with unknown inputs. It is shown that under some conditions, there exists an observer estimating the states of nonlinear systems with unknown inputs. Nonlinear observer design method using observer error linearization and the design technique of unknown input observer(UIO) for linear systems are used to derive conditions. Some illustrative examples are included. In this paper, a direct controller for nonlinear plants using a neural network is presented. The controller is composed of an approximate controller and a neural network auxiliary controller.The approximate controller gives the rough control and the neural network controller gives the complementary signal to further reduce the output tracking error. This method does not put too much restriction on the type of nonlinear plant to be controlled. In this method, a RBF neural network is trained and the system has a stable performance for the inputs it has been trained for. Simulation results show that it is very effective and can realize a satisfactory control of the nonlinear system
Kim, Jin-Gook;Park, Chang-Joon;Kim, Hui-Jung;Kim, Bum-Man;Kim, Young-Sik
Journal of electromagnetic engineering and science
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제7권2호
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pp.91-95
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2007
In this paper, a new linearization method has been proposed for a CMOS low noise amplifier(LNA) using the Post IM3 Compensator. The fundamental operating theory of the proposed method is to cancel the IM3 components of the LNA output signal by generating another IM3 components, which are out-phase with respect to that of the LNA, from the Post IM3 Compensator. A single stage common-source LNA has been designed to verify the linearity improvement of the proposed method through $0.13{\mu}m$ RF CMOS process for WiBro system. The designed LNA achieves +7.8 dBm of input-referred 3^{rd}$-order intercept point (IIP3) with 13.2 dB of Power Gain, 1.3 dB of noise figure and 5.7mA @1.5V power consumption. IIP3 is compared with a conventional single stage common-source LNA, and it shows IIP3 is increased by +12.5 dB without degrading other features such as gain and noise figure.
In this paper, we propose a controller for a ball and beam system which reduces the measurement error effect under AC and DC noise. The ball and beam system measures data through a sensor. If sensor noise is included in a controller via the feedback channel, the signal is distorted and the entire system cannot work normally. Therefore, some appropriate action for the measurement error effect is essential in the controller design. Our controller is equipped with a gain-scaling factor and a compensator to reduce the effect of measurement error in the feedback signal. Effectively, our proposed controller can reduce the AC and DC noise of a feedback sensor. We analyze the proposed controller by Laplace transform technique and illustrate the improved control performance via an experiment for a ball and beam system.
전력계통은 번개, 폭우, 고장등이 여러요인으로 인해 변화하는 동특성을 갖는다. 전송선로의 리액터스가 사고로 인해 변하는 것도 그 대표적인 예이며 전력게통에 불확성을 야기시키는 원인이 된다. 이경우, 이와같은 불확실성에 대해 견실한 성능을 발휘하는 제어기가 필요하다. 한편, 최근의 연구들을 통해 비파라미터적인 불확실서을 갖는 계통에 대해 퍼지제어기가 우수한 성능을 발휘함이 입증되었다. 따라서, 본 논문에서는 선로의 고장 발생시, 전력계통의 발전기 단자전압을 일정값으로 유지하며 계통을 안정화시킬 수 있는 적응퍼지제어기를 궤환선형화 기법에 근거하여 설계하고자 한다. 아울러 본 논문에서는 불확실한 계통에 있어서, 리아프노프 안정도를 보장 받기우해 필요한 불확실한 항의 상계를 퍼지계통에 으해 추정하는 방법을 제안한다. 시뮬레인션 결고, 설계된 제어기가 선로고장에도 불구하고 계통의 전압유지와 과도 안정도를 잘 보장해 줌을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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