• 한국음향학회지
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• 제24권5호
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• pp.238-247
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• 2005

본 논문에서는 디지털 보청기의 보상필터와 적응 궤환제거기의 부밴드 설계기법을 다룬다 감음 신경성 난청은 주파수 대역에서 비선형 특성을 보이는 가청 한계값 (hearing thresholds)을 가지며 시변하는 궤환경로에 의해 보상이 어렵다. 그러므로 디지틸 보청기는 주파수 대역별 비선형적 이득조정이 가능하며 반향을 빠르게 제거할 수 있는 보상기를 필요로 한다. 제안한 디지털 보청기에서 보상필터는 부밴드 구조에서 적응 시스템 식별기법을 이용하여 설계되며 적응 궤환제거기는 부밴드 인접투사 알고리즘을 이용하여 설계된다. 설계된 보상필터는 비선형 이득을 각 부밴드에서 조정할 수 있으므로 보다 정확한 이득보상이 가능하다. 그리고 부밴드 적응필터를 사용하는 궤환제거기는 빠른 수렴속도를 가진다. 설계된 보상필터는 주파수 대역별로 비선형적 이득보상이 가능하다. 그리고 적응 궤환제거기는 원치 않은 반향을 빠르게 제거할 수 있다. 제안한 보상필터의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이전 방법의 성능과 비교하여 입증한다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제6권2호
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• pp.117-144
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• 2019

High Altitude and Long Endurance (HALE) aircraft are capable of providing intelligence, surveillance and reconnaissance (ISR) capabilities over vast geographic areas when equipped with advanced sensor packages. As their use becomes more widespread, the demand for additional range, endurance and payload capability will increase and designers are exploring non-conventional configurations to meet the increasing demands. One such configuration is the joined-wing concept. A joined-wing aircraft is one that typically connects a front and aft wings in a diamond shaped planform. One such example is the Boeing SensorCraft configuration. While the joined-wing configuration offers potential benefits regarding aerodynamic efficiency, structural weight, and sensing capabilities, structural design requires careful consideration of elastic buckling resulting from the aft wing supporting, in compression, part of the forward wing structural loading. It has been shown already that this is a nonlinear phenomenon, involving geometric nonlinearities and follower forces that tend to flatten the entire configuration, leading to structural overload due to the loss of the aft wing's ability to support the forward wing load. Severe gusts are likely to be the critical design condition, with flight control system interaction in the form of Gust Load Alleviation (GLA) playing a key role in minimizing the structural loads. The University of Victoria Center for Aerospace Research (UVic-CfAR) has built a 3-meter span scaled and flexible wing UAV based on the Boeing SensorCraft design. The goal is to validate the nonlinear structural behavior in flight. The main objective of this research work is to perform Ground Vibration Tests (GVT) to characterize the dynamic properties of the scaled flight vehicle. Results from the experimental tests are used to characterize the modal dynamics of the aircraft, and to validate the numerical models. The GVT results are an important step towards a safe flight test program.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권1호
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• pp.190-200
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• 2019

The flyback converter, which can be regarded as a nonlinear time-varying system, has complex dynamics and nonlinear behaviors. These phenomena can affect the stability of the converter. To simplify the modeling process and retain the information of the output capacitor branch, a special sampled-data model of a peak current-mode (PCM) controlled flyback converter is established in this paper. Based on this, its dynamic behaviors are analyzed, which provides guidance for designing the circuit parameters of the converter. With the critical stability boundary equation derived by a Jacobian matrix, the stable operation range with a varied output capacitor, proportional coefficient of error the amplifier, input voltage, reference voltage and slope of the compensation ramp of a PCM controlled flyback converter are investigated in detail. Research results show that the duty ratio should be less than 0.5 for a PCM controlled flyback converter without ramp compensation to operate in a stable state. The stability regions in the parameter space between the output capacitor and the proportional coefficient of the error amplifier are enlarged by increasing the input voltage or by decreasing the reference voltage. Furthermore, the ramp compensation also can extend to the stable region. Finally, time-domain simulations and experimental results are presented to verify the theoretical analysis results.

• 전자공학회논문지SC
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• 제49권2호
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• pp.10-16
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• 2012

현재 사용되는 대부분의 시스템은 비선형이고 이러한 시스템을 모니터링 하거나 제어하기 위해서는 정확한 시스템 방정식이 필요하다. 따라서 정확한 파라미터를 추정하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 시스템이 노후하거나 갑작스러운 환경 변화로 파라미터가 변하는 경우가 발생한다. 이 때 변화된 파라미터를 이용한 시스템 모니터링 또는 제어는 계획된 목적을 달성할 수 없으며 불안정성 등의 문제가 발생한다. 본 연구에서는 측정이 어려운 파라미터나 노후 또는 환경변화로 발생한 변화된 파라미터를 소프트웨어 방식인 필터를 이용하여 추정하는 방법을 제안하였다. 비선형성과 노이즈가 존재하는 환경에 특성이 강한 파티를 알고리즘을 사용하였으며 동역학 시스템에 적용하였다. 파라미터 추정 대상인 동역학 시스템은 2자유도를 가진 수레와 진자로 구성되었고 시뮬레이션을 통해 노이즈가 추가된 상태 변수 데이터를 구했다. 제안된 알고리즘을 수집한 데이터에 적용하여 상태변수와 파라미터를 추정하였으며, 제안된 방법을 사용할 경우 상태와 파라미터를 정확이 추정함을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.75-85
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• 2010

본 연구에서는 비선형 부하에서 발생되는 기본파 무효전력 및 고조파를 보상하기 위한 종전의 전압형 및 전류형 PWM 능동전력필터를 대체 할 수 있는 Z-소스 인버터 토폴로지의 하이브리드 능동전력필터에 대하여 고찰하였다. Z-소스 토폴로지의 능동전력필터의 보상 DC전원으로는 PEMFC가 사용되며, Z-소스 인버터의 shoot-through 듀티비의 조절에 의하여 낮은 연료전지의 전압을 높은 보상 전압으로 부스트 한다. 제안된 시스템은 병렬형 Z-소스 능동전력필터와 7차 고조파 (420Hz) 동조 필터로 구성되며, 이 구성에 의하여 Z-소스 능동전력필터의 스위치 디바이스의 전압 스트레스는 감소된다. 제안된 Z-소스 하이브리드 능동전력필터의 보상 알고리즘으로는 전류 동기 검출법이 사용되었다. 3상 220V/60Hz, 25A급 비선형 다이오드 부하 조건하에서 PSIM 시뮬레이션을 수행하였으며, 정상상태 및 과도상태에서의 제안된 시스템의 보상 성능을 파악하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제35권4호
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• pp.287-295
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• 2021

This paper describes a recurrent neural network (RNN) for the fault classification of a blade pitch system of a spar-type floating wind turbine. An artificial neural network (ANN) can effectively recognize multiple faults of a system and build a training model with training data for decision-making. The ANN comprises an encoder and a decoder. The encoder uses a gated recurrent unit, which is a recurrent neural network, for dimensionality reduction of the input data. The decoder uses a multilayer perceptron (MLP) for diagnosis decision-making. To create data, we use a wind turbine simulator that enables fully coupled nonlinear time-domain numerical simulations of offshore wind turbines considering six fault types including biases and fixed outputs in pitch sensors and excessive friction, slit lock, incorrect voltage, and short circuits in actuators. The input data are time-series data collected by two sensors and two control inputs under the condition that of one fault of the six types occurs. A gated recurrent unit (GRU) that is one of the RNNs classifies the suggested faults of the blade pitch system. The performance of fault classification based on the gate recurrent unit is evaluated by a test procedure, and the results indicate that the proposed scheme works effectively. The proposed ANN shows a 1.4% improvement in its performance compared to an MLP-based approach.

• 전기학회논문지
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• 제60권6호
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• pp.1152-1162
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• 2011

In this paper, a single-phase DC-AC inverter using two embedded Z-source converters is proposed. The proposed inverter is composed of two embedded Z-source converters with common DC source and output AC load. The output AC voltage of the inverter is obtained by the difference of output capacitor voltages of each converter. The output voltage of each converter take shape of the asymmetrical AC waveform centering zero voltage. Therefore, the proposed inverter can generate the same output voltage despite low VA rating L-C elements, compared to the conventional inverter using high DC voltage with AC ripple. To verify the validity of the proposed system, the PSIM simulation was achieved under the condition of rapid increase of DC source (110[V]${\rightarrow}$150[V]) and R-load (50[${\Omega}$]${\rightarrow}$300[${\Omega}$]). For controlling the voltage of the inverter system, the one-cycle controller was adopted. As results, the proposed inverter output the constant AC voltage (220[V]rms/60[Hz]) for all conditions. Also, the R-L load and nonlinear diode load were adopted for the proposed inverter loads, and we could know that the its output voltage characteristics were as good as the pure R-load. Finally, the RMS and THD of output AC voltage were examined for the different loads, input DC voltages and reference voltage signals.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권4호
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• pp.271-279
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• 2010

The Mobile Harbor(MH) is a new transportation platform that can load and unload containers to and from very large container ships in the sea. This loading and unloading by crane can be performed with only very small movements of the MH in waves because MH is operated outside of the harbor. For this reason, an anti-rolling tank(ART) and an active mass driving system(AMD) were designed to reduce MH's roll motion, especially at the natural frequency of MH. In the conceptual design stage, it is difficult to confirm the design result of theses anti-rolling devices without modeling and simulation tools. Therefore, the coupled MH and anti-rolling devices' dynamic equations in waves were derived and a simulation program that can analyze the roll reduction performance in various conditions, such as sea state, wave direction, and so on, was developed. The coupled equations are constructed as an eight degrees of freedom (DOF) motion that consists of MH's six DOF dynamics and the ART's and AMD's control variables. In order to conveniently include the ART's and AMD's control dynamics in the time domain, MH's radiated wave force was described by an impulse response function derived by the damping coefficient obtained in the frequency domain, and wave exciting forces such as Froude-Krylov force and diffraction force and nonlinear buoyancy were calculated at every simulation time interval. Finally, the roll reduction performances of the designed anti-rolling devices were successfully assessed in the various loading and wave conditions by using a developed simulation program.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권1호
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• pp.8-14
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• 1999

고주파에서 사용되는 능동소자들은 입력전력의 세기에 의하여 위상변화량이 달라지게 된다. 특히 증폭기에 사용되는 트랜지스터는 효율을 고려하여 포화영역 근처에서 사용하게 되면, 입력전력의 변화에 따른 위상 변화량이 크게 나타난다. 본 연구는 능동소자를 통과할 때 발생하는 위상변화량을 고정시키는 회로에 관한 것이다. 회로내의 임의의 가변 위상 벼노한기를 이용하여 위상을 변화시킬 시, 입력부에서 커플링 한 기준신호의 위상과 출력부의 비교신호의 위상을 비교하여 회로내의 또 다른 자동 위상 변환기를 동작하여 자동적으로 고정된 위상 변화량을 가진 신호가 출력되는 회로를 제작하였다. 약 10dB 동작 범위에서 위상이 고정됨과 2개 이상의 신호 입력과 FM 신호 입력시에도 전체회로를 통한 위상 변화량이 측정되고 또한 고정될 수 있음을 확인하였다. 실험주파수는 1960 MHz이고, 실험 기판은 두께가 31mil이고 비유전율 3.2인 테플론을 이용하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.199-208
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• 2017

리튬 폴리머 배터리는 높은 안전성, 빠른 충전 및 긴 라이프 사이클 등으로 인해 에너지 저장치(ESS: Energy Storage System), 전기자동차(EVs: Electric Vehicles)등에 채택이 되어 사용되고 있으며, 그리고 현재는 농업용 드론에서 까지 사용이 되고 있다. 그러나 리튬 폴리머 배터리는 과충 방전에는 리튬-이온 배터리 내의 격차구조가 파괴되어 배터리 수명이 줄어들게 되며, 과충 방전을 방지하기 위해 불균등한 셀 전압을 균등 제어 할 수 있는 셀 밸런싱 시스템이 필수적이다. 본 논문은 각 셀의 충 방전할때의 전압차이를 검출하여 불균형된 셀을 확인하여 비선형 시스템에 적합한 퍼지 제어기를 개발하여 적용한 셀별 밸런싱 알고리즘을 제안한다. 본 논문은 농업용 드론의 배터리팩의 셀 밸런싱을 퍼지제어를 하여 셀 간 균등 제어를 위해 설계하였으며, 최종 결과로 셀 간 밸런싱이 잘 되는지 확인하고 자 셀이 2개 있을 때와 6개 그리고 최종적으로 12개의 각 셀 밸런싱이 되는지를 확인하였다. 이는 다른 제품에도 사용할 수 있는지를 실험하고자 하였으며, 확인결과 사용된 셀의 개수와는 관계없이 셀별 밸런싱이 잘 되고 있음을 확인하였다.