International Journal of Control, Automation, and Systems
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제2권3호
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pp.279-288
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2004
This paper presents a novel design for a tubular linear brushless permanent-magnet motor. In this design, the magnets in the moving part are oriented in an NS-NS―SN-SN fashion which leads to higher magnetic force near the like-pole region. An analytical methodology to calculate the motor force and to size the actuator was developed. The linear motor is operated in conjunction with a position sensor, three power amplifiers, and a controller to form a complete solution for controlled precision actuation. Real-time digital controllers enhanced the dynamic performance of the motor, and gain scheduling reduced the effects of a nonlinear dead band. In its current state, the motor has a rise time of 30 ms, a settling time of 60 ms, and 25% overshoot to a 5-mm step command. The motor has a maximum speed of 1.5 m/s and acceleration up to 10 g. It has a 10-cm travel range and 26-N maximum pull-out force. The compact size of the motor suggests it could be used in robotic applications requiring moderate force and precision, such as robotic-gripper positioning or actuation. The moving part of the motor can extend significantly beyond its fixed support base. This reaching ability makes it useful in applications requiring a small, direct-drive actuator, which is required to extend into a spatially constrained environment.
Most of the train brakes depends on friction between wheels and tracks. This requires braking force reduced in order not to cause wheel slides since the friction decreases as the train speed increases and consequently results in extension of braking distance. The braking system called 'Linear eddy current brake' or simply' Eddy current brake' is a braking system for making a brake independent from friction, which consists in creating electromagnet by coiling around shoes attached. to bogies; having the shoes above the tracks approached to the tracks upon acknowledgement of a braking command; and authorizing braking force that is irrelevant to friction through magnetic repulsion between electromagnet attached to the tracks and train set by the use of the electromagnet's magnet field characteristics. An electromagnetic attraction braking system that consists in pressing pole shoes attached to bogies against the tracks by using electromagnet's attraction force is called 'Electromagnetic track brake' or simply 'Track brake'. This paper has been prepared in purpose of studying technological tendencies of the eddy current brake and the track brake so that it can be utilized as fundamental data for commissioning Korean high-speed trains with the eddy current brake hereafter.
Switched reluctance motor(SRM) has simple magnetic structure, and requires simple power electronic driving circuit. It is very useful for wide range adjustable speed drive system. But, SRM drive generates large vibration and acoustic noise because it is commutated individually by step pulse m.m.f of each phase pole. In the vibration and acoustic noise characteristics. The considerable vibration and noise is induced by radial deforming of stator, so the frequency of dominant vibration and noise is coincident with the frequency of natural mode frequency of mechanical structure. This radial vibration force is generated in the phase commutation region. This paper suggests the new electromagnetic structure of SRM with auxiliary commutation winding which is excited by direct current. This phase and commutation winding are coupled magnetically between one phase winding and the other. Therefore, the switch-off phase current is absorbed by the another phase winding. By this interaction of phase and commutation winding in commutation mechanism, vibration and noise is reduced. And this reduction effect is examined by the test of prototype machine. As a result, SRM with DC exciting commutation winding is very useful to reduce vibration and acoustic noise.
This paper deals with the torque ripple reduction of permanent magnet synchronous motor using harmonic current injection. Torque ripple of electric motor reduces system stability and performances, therefore efforts to reduce torque ripple are exerted in the design process. Torque ripple can be reduced by appropriate pole/slot combination, skew of rotor or stator, design of magnetic circuit, etc. In addition, torque ripple can be also reduced by input voltage and current, and many researches have been conducted to reduce torque ripple for six-step drive. Torque ripple reduction for current vector controlled permanent magnet synchronous motor also have been conducted and verified by investigating back emf wave form. Torque ripple reduction in this paper started from getting torque profile according to input current and electrical angle calculated by FEA, then instantaneous currents at each electrical angles for constant torque are calculated and applied to experiments. Therefore, 0% of torque ripple can be obtained theoretically with harmonic current injection. In order to maximize the effect of torque ripple reduction, a BLDC motor having high harmonic component of back emf is chosen. With sinusoidal current drive, over 100% of torque ripple is obtained initially, then 0.5 % of torque ripple is obtained by FEA using harmonic current injection. The effect is verified by experiment and the presented method can be effectively applicable to Electric Power Steering(EPS).
본 연구에서는 항아리 형태 젊은 초신성 잔해의 동력학을 설명하기 위해 분출물의 동력학적 효과를 고려하였다. 분출물과 성간 물질 사이에 존재하는 접촉불연속면에서 레일라-테일러(R-T)불안정에 기인한 자기장의 증폭호과가 고려되었다. 우주선 입자의 가속을 가정함으로서 합성전파 모형을 만들 수 있었으며 관측과의 비교를 위해 방위각을 따른 전파세기의 비(A)를 계산하였다. R-T불안정의 결과로 자란 가지의 경계면에서 압축, 전단, 인장의 결과로 충격파 후면의 자기장은 증폭되었다. 불안정의 시간에 따른 변화는 분출물의 감속에 민감하게 의존하며 초신성 잔해의 진화와 밀접히 관계됨을 볼 수 있었다. 자기장의 세기는 초기에 급격히 증가하며 역 충격파가 분출물의 등밀도지역으로 들어감에 따라 감소되었다. 그러나 이와 같은 초기 자기장 증폭의 효과는 초신성 잔해의 후기까지 남아 있음을 볼 수 있었다. 증폭된 자기장 영역에서 적도지역과 극지역의 자기장의 세기의 비는 최대 7.5까지 이를 수 있었다. 이와 같은 자기장의 증폭은 방위각에 따라 매우 큰 전파세기의 비를 만들 수 있었다(A=15). 증폭된 자기장의 세기는 수치계산의 분해능에 매우 민감함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 우주선 입자의 가속효과가 자기장과 충격파 면이 이루는 각도에 의존한다는 가정 없이도 자기장의 증폭효과가 관측된 항아리 형태의 젊은 초신성 잔해를 만들 수 있음을 보였다. 그러나 이와 같은 기작이 효과적이기 위해서는 초신성 잔해 주위의 자기장이 잘 정열되어 있어야 한다. 항아리 형태의 젊은 초신성잔해의 수가 적게 관측되는 것은 이와 같은 조건이 성간에서 잘 이루어지지 않음을 의미한다.OH radical의 생성이 활발해져, $CH_4$의 소멸이 촉진되었을 가능성이 큰 것으로 나타났다. 전체 $CH_4$의 일평균 농도를 이용한 장주기적 추세에 대한 분석결과에 따르면, 국내의 두 관측지점들(무안, 태안)에서는 수일 주기의 농도 변화가 급격하게 이루어졌지만, 뚜렷한 계절적 주기는 발견하기가 어려웠다. 그런데 국외의 관측지점들에서는, 계절적 주기의 변화가 상대적으로 뚜렷하고 규칙적인 양상을 보여주었다. 지역별 $CH_4$ 농도간의 상관분석을 실시한 결과, 국내 두 지점들 간에는 양의 상관관계, 무안지역과 북반구의 관측점들과는 음의 상관관계를 보였다. 반면 남반구에 위치한 관측점들과는 양의 상관관계를 확인 할 수 있었다. $CH_4$ 농도의 장주기적 변화경향을 분석하기 위해, 단순회귀분석을 실시한 결과, $CH_4$ 농도의 증가율이 무안과 태안 지역에서 각각 연간 16.5, 14.8 ppb로 가장 높게 관측되었다. 관측점 주변에 복잡한 배출원의 작용이 가능하다는 점을 감안하여, 무안지역의 $CH_4$ 농도변화와 풍향과의 연계성을 비교해 보았다. 이 결과에 의하면, 동풍계열의 풍계가 나타날 때 고농도의 값이 나타났으며, 청정한 공기가 유입되는 남서풍의 풍계시에는 비교적 낮은 $CH_4$ 농도가 유지되었다. 이처럼 $CH_4$의 장주기적 분포특성은 연구대상지역의 복잡한 배출${\cdot}$소별작용과 연계되어 매우 다양하고 독특한 형태를 띠고 있음을 확인할 수 있었다.
The Cretaceous Kyongsang Basin is known to be composed of several tectonic blocks (or subbasins) with each distinct stratigraphic succession. The study area represents a major part of one of these blocks, i. e. the $\check{U}is\check{o}ng$ block. The area is charaterized by a suite of WNW-trending sinistral strike-slip faults as well as a number of ring faults. A total of 292 independently oriented core samples were drilled from 23 sites, covering virtually all the formations of the Cretaceous $Ky\check{o}ngsang$ Supergroup. Alternating field and thermal demagnetization experiments were conducted to reveal the primary magnetization. Due to the homoclinal nature of the strata in the area, it was not possible to make use of the conventional fold test It is, however, believed that the primary remanent components have been obtained from the majority of the formations, considering the similarity of the palaeomagnetic pole positions with those of contemporary strata of other blocks and the existence of antiparallel reversed remanence. It was found neither any significant difference in magnetic declination on each side of the strike-slip faults nor systematic change of magnetic declination with distance from the fault-line. This does not support such a block rotation hypothesis associated with the strike-slip faulting in the area as alleged by some authors. The samples from the outcrops on or near the fault-lines were severely overprinted by the recent magnetic fields regardless of age and lithology. Epithermal Au-Ag-Cu-Pb-Zn mineralizations are known along some fault lines in the area. It is interpreted that these two facts are closely related with fluid circulations along the fracture zones caused by fault activities. In regard to the age of the strata as deduced from the magnetostratigraphic consideration, the $Ch\check{o}mgok$ formation and the lower strata should be older than Barremian or 124 Ma. The age of volcanics of the $Yuch^{\prime}\check{o}n$ Group sampled in this study should be younger than Campanian or 83 Ma.
집행기능은 뇌손상환자의 회복을 촉진시키는데 중요한 역할을 하며, 그 손상 기전에 대한 이해는 중요하다. 본 연구에서는 기능적 자기공명 영상 기법을 이용하여 집행기능 수행에 관여하는 대뇌 활성화 영역을 파악하고자 실시하였다. 10명의 정상성인(남자 4, 여자 6)이 실험에 참여하였으며, 모두 폐쇄공포증이 없고 금속을 삽입한 수술의 경험이 없는 평균 나이 24.5 세였다. 기능적 자기공명영상 실험을 위한 과제는 단어-색체 검사 과제를 30초간의 자극제시 시간에 맞게 수정하여 제시한 후, SPM 99 프로그램을 이용하여 영상 재정렬(realignment), 표준화(nomalization)를 실시한 후 시간 순서대로 격자화하고, 각 영상 픽셀의 신호강도의 유의한 차이가 있는지를 알아보기 위해 휴지기와 활성기로 나누어 독립표본 t-검정(p<.05)을 실시하여 활성화 영상을 생성시켰다. 이를 표준 해부학적 영상에 중첩시켜 유의수준 95%에서 뇌 활성화 영상을 얻었다. 기능적 자기공명 영상결과 집행기능과 관련 있는 내측 전전두엽, 전 대상회, 두정엽, 시각 전두영역, 측두엽 등에서 활성화 우위를 보였다. 집행기능을 수행하는 뇌 활성화 영역을 확인하면 뇌가소성을 증진시키는 효과적인 인지 치료방법을 개발하는데 매우 유용하게 사용될 것이다.
본 논문은 상하 회전형 차동 구동부를 이용한 자기 유도 무인운반차에 대한 연구이다. 기존의 자기 유도 무인운반차는 주행 정보를 얻기 위해 자기 위치측정 센서 외에 랜드마크 및 이를 인식하기 위한 추가적인 센서가 필요하다. 또한, 일반적으로 사용되는 고정형 차동 구동부를 사용할 경우 자기 유도 무인운반차의 무게 불균형으로 인해 위치측정 오차의 증가 및 제어에 어려움이 존재하므로 2개 이상의 구동부를 필요로 한다. 이러한 단점들을 해결하기 위해 본 논문에서는 상하 회전형 차동 구동부를 이용한 자기 유도 무인운반차를 제안한다. 제안된 무인운반차는 주행 경로상에 자석의 양극으로 패턴을 구성하고 자기 위치측정 센서로 주행 정보를 획득하며, 하나의 상하 회전형 차동 구동부를 이용하여 후진 주행을 제어한다. 또한, 위치측정 오차의 감소를 위해 KF(Kalman filter)를 적용하여 무인운반차의 위치측정 정밀도를 향상시킨다. 제안된 방법의 성능을 확인하기 위하여 직접 제작한 자기 유도 무인운반차를 이용하여 실험하였다. 실험 결과, 제안된 방법의 패턴 인식 및 무인운반차의 후진 주행 성능을 확인할 수 있었으며, 기존의 방법보다 위치측정 정밀도의 RMSE가 더 감소된 것을 확인하였다.
본 연구는 캄보디아 스퉁트렝 지역의 항공자력탐사 자료처리 및 해석에 관한 사례 연구이다. 자료처리 및 해석에는 다음의 세 가지 관점에 중점을 두었다. 첫째, 저위도 지역 자력자료의 자기극변환 시 문제가 되는 편각방향의 영상 왜곡을 고찰하고 이를 최소화하기 위한 여러 방법을 검토함으로써 최선의 결과를 도출하는 방안을 모색하였다. 둘째, 조사지역은 사전정보가 거의 없기 때문에 전통적인 자료처리 기법과 함께 geographic information system (GIS) 분야의 경사, 곡률 및 최대 경사면 방위각 등의 기법을 새로이 도입, 검토하였다. 이로부터 조사지역의 구조지질 정보를 도출하고 그 유용성을 확인하였다. 마지막으로, 오일러 곱풀기를 이용하여 자력이상대의 심도정보를 도출하고 앞서의 고찰결과와 종합하여 향후의 정밀 조사영역을 선정, 추천하였다. 본 연구에서 수행한 일련의 자료처리 과정은 국내는 물론 해외 자원개발에 있어서 적절한 지침이 될 수 있을 것으로 여겨진다.
이식형 인공중이는 음질과 주파수 특성이 우수하며 기존의 공기전도형 보청기가 가지는 고이득에서의 왜곡과 음향 피이드백에 의한 링잉 현상을 해소할 수 있어 차세대 보청기로 주목받고 있다 특히 두 개의 영구자석을 같은 극기리 접착한 후 코일내부에 위치시킨 타동 전자 트랜스듀서 방식의 이식형 인공중이는 외부의 자기장에 대해 영향을 받지 않으며 진동효율이 높고 자석과 코일의 간격조정이 필요 없는 동시에 주파수 응답특성이 우수하다. 본 연구에서는 이식형 인공중이에 사용하위해 개발된 타동 전자 트랜스듀서의 음향 모델을 구현한 후 정상인의 귀의 청각 모델에 적용시켜 트랜스듀서를 통하여 내이로 전달되는 신호의 주파수 특성을 해석하였다. 해석된 결과를 정상인의 귀의 주파수 특성과 비교함으로써 인공중이를 사용할 경우와 정상인의 귀와의 신호전달 특성 차이를 조사하였고 이를 통하여 정상인의 청각특성에 가까운 신호를 전달시킬 수 있는 인공중이의 설계가 가능하도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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