• Advances in Energy Research
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• 제1권2호
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• pp.97-106
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• 2013

This study designs and tests a photovoltaic system with distributed maximum power point tracking (DMPPT) methodology using a field programmable gate array (FPGA) controller. Each solar panel in the distributed PV system is equipped with a newly designed DC/DC converter and the panel's voltage output is regulated by a FPGA controller using PI control. Power from each solar panel on the system is optimized by another controller where the quadratic maximization MPPT algorithm is used to ensure the panel's output power is always maximized. Experiments are carried out at atmospheric insolation with partial shading conditions using 4 amorphous silicon thin film solar panels of 2 different grades fabricated by Chi-Mei Energy. It is found that distributed MPPT requires only 100ms to find the maximum power point of the system. Compared with the traditional centralized PV (CPV) system, the distributed PV (DPV) system harvests more than 4% of solar energy in atmospheric weather condition, and 22% in average under 19% partial shading of one solar panel in the system. Test results for a 1.84 kW rated system composed by 8 poly-Si PV panels using another DC/DC converter design also confirm that the proposed system can be easily implemented into a larger PV power system. Additionally, the use of NI sbRIO-9642 FPGA-based controller is capable of controlling over 16 sets of PV modules, and a number of controllers can cooperate via the network if needed.

• 전력전자학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.213-218
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• 2020

In this study, we propose a control algorithm to reduce the unbalanced characteristics of a three-phase system power caused by the unbalanced load of the AC electric railway. Then, we verify its performance through the design of a power compensator and experiments applying it. Like electric railway systems, a Scott transformer is applied, and the load and single-phase back-to-back converters are connected to the M-phase and T-phase outputs. The back-to-back converter monitors the difference in active power between the unbalanced loads in real-time and compensates for the power by using bidirectional characteristics. The active power is performed through PI control in the synchronous coordinate system, and DC link overall voltage and voltage balancing control are controlled jointly by M-phase and T-phase converters to improve the responsiveness of the system. To verify the performance of the proposed power compensation device, an experiment was performed under the condition that M-phase 5 kW and T-phase 1 kW unbalanced load. As a result of the experiment, the unbalance rate of the three-phase current after the operation of the power compensator decreases by 58.66% from 65.04% to 6.38%, and the excellent performance of the power compensator proposed in this study is verified.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권2호
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• pp.149-159
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• 2005

A full nonlinear finite element P185/70Rl4 passenger car radial-ply tire model was developed and run on a 1.7-meter-diameter spinning test drum/cleat model at a constant speed of 50 km/h in order to investigate the tire transient response characteristics, i.e. the tire in-plane free vibration modes transmissibility. The virtual tire/drum finite element model was constructed and tested using the nonlinear finite element analysis software, PAM-SHOCK, a nonlinear finite element analysis code. The tire model was constructed in extreme detail with three-dimensional solid, layered membrane, and beam finite elements, incorporating over 18,000 nodes and 24 different types of materials. The reaction forces of the tire axle in vertical (Z axis) and longitudinal (X axis) directions were recorded when the tire rolled over a cleat on the drum, and then the FFT algorithm was applied to examine the transient response information in the frequency domain. The result showed that this PI 85/70Rl4 tire has clear peaks of 84 and 45 Hz transmissibility in the vertical and longitudinal directions. This result was validated against more than 10 previous studies by either theoretical or experimental approaches and showed excellent agreement. The tire's post-impact response was also investigated to verify the numerical convergence and computational stability of this FEA tire model and simulation strategy, the extraordinarily stable scenario was confirmed. The tire in-plane free vibration modes transmissibility was successfully detected. This approach was never before attempted in investigations of tire in-plane free vibration modes transmission phenomena; this work is believed to be the first of its kind.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.344-352
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• 2020

수중음향통신의 적용을 위해 고려되어야 할 두 가지 지표인 성능과 은밀성 관점에서 다중 밴드 통신 기법 및 직접 확산 변조 방식을 적용한 효율적인 통신 모델을 설정하고 성능 분석을 하였다. 최적의 모델에 대한 성능 분석을 위해 송수신기의 채널 부호화 알고리즘을 부호화 비트 수 336 bit를 가지는 부호화율 1/3인 turbo pi 부호화기를 적용하여 등화기와 채널 복호화기를 반복하여 성능을 향상시키는 터보 등화 구조를 제시하였다. 본 논문에서는 다중 밴드 기반 대역 확산 구조의 Rake 처리 과정에서 임계값을 설정하여, 대역 확산 신호의 chip 수를 8개, 16개, 32개로, 다중 밴드 수는 1개에서 4개로 변경하면서 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과 밴드 수 및 chip 수가 증가함에 따른 성능 이득을 확인할 수 있었으며, 동일한 밴드 수에서 chip 수를 증가시켰을 때 2~3dB 정도 성능이 향상되었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.86-94
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• 2008

본 논문은 PV(Photovoltaic) 어레이의 출력을 높이기 위해 PC 기반의 퍼지제어를 이용한 태양추적 시스템을 제안한다. 태양 추적시스템은 광센서의 신호에 의해 구동하는 두 개의 DC 모터로 동작한다. 두 축의 제어는 파라미터의 불확실성 및 비선형 특성 때문에 쉽지 않다. 최근 퍼지제어, 신경회로망 및 유전자 알고리즘 등의 인공지능 제어에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그 중 퍼지제어는 비선형 제어를 원활하게 수행할 수 있으며 파라미터 변동 및 비선형 특성에 대한 강인성 및 고성능의 특징을 가지고 있다. 따라서 퍼지제어는 설정된 오차 값과 비선형의 고도각 및 방위각 오차 값을 비교하여 추적 시스템 구동을 위해 사용된다. 본 논문에서는 PV 어레이의 출력 향상을 위해 퍼지제어기를 설계하고 종래의 Pl 제어기와 성능을 비교하며 평가한다. 실험을 통한 데이터는 제시한 제어기의 타당성을 입증한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.311-318
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• 2014

컴퓨터 그래픽 기술은 사람의 눈으로 컴퓨터 그래픽과 카메라로 촬영한 사진을 구분하기 힘들 정도로 발전하였다. 그래픽 기술의 진보는 인간에게 많은 편의를 주었으나 악의적인 조작 편집 및 사기 기법으로 사용되는 등 부작용도 수반하였다. 이에 대응하기 위해 이미지의 피쳐(feature)를 이용하여 컴퓨터 그래픽을 판별해내는 알고리즘에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 알고리즘을 직접 검증해보고 컴퓨터 그래픽의 특성을 잘 나타내는 노이즈에 기반한 새로운 피쳐를 제안한다. 또한 선행 연구에서 제안한 피쳐와 함께 SVM(Support Vector Machine)을 활용하여 판별 정확도를 높이는 방법을 소개한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.65-73
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• 2007

본 논문은 1-Hz의 낮은 고정자 전류 주파수에서도 동작하는 순수적분 기반의 자속추정을 위한 온라인 전류측정 오차 보상방법을 제안한다. 오프셋 전류와 변환이득오차에 의한 역상분 전류 성분은 상태관측기를 이용하여 제거하고, 동시에 변환이득오차에 의한 역상분 전류는 동기좌표계에서 영구자석에 의하여 발생된 q축 자속을 기준모델에 의한 값과 추정된 자속에 의한 값 사이의 차이에 의하여 보상한다. 이 보상기는 PI제어기를 이용하여 두 값 사이의 오차가 0이 되도록 제어한다. 또한 적분기 초기값 오차 및 관측기의 전동기 상수 오차에 의한 잔여오차 보상방법도 제안하였다. 타당성을 입증하기 위하여 1.1-kW 영구자석형 동기전동기(PMSM)에 제안된 보상 방법을 구현하여 다양한 실험을 수행하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.267-275
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• 2007

본 논문은 현재 청정에너지의 개념으로 대두되고 있는 에너지원 가운데 기계적인 에너지로 저장하여 필요 시 꺼내어 사용할 수 있는 플라이휠 에너지 저장장치에 대한 에너지 입, 출력 모델링 및 PWM 인버터 시스템의 해석 및 제어에 관한 논문으로서, 플라이휠 저장장치 특성 및 시스템 모델링에 관해 논의한다. 재질에 따른 플라이휠의 특성과 플라이휠 에너지 저장장치의 속도 특성에 따른 전압과 전류의 변화량을 수식으로 간략화 하여 분석하고, 시뮬레이션을 통하여 플라이휠의 에너지 저장상태를 분석하였다. 또한, 부하측 전원의 이상유무에 관계없이 에너지를 공급할 수 있는 Online UPS로 사용하기 위해 PDFF 제어기법을 이용하여 전압제어 및 전류제어의 이중루프 제어로 구성된 단상 PW방식의 인버터 시스템 제작하였으며, 실험을 통하여 실제로 0.1[p.u], 1[p.u]에서의 제어되는 전압, 전류제어파형 및 THD 특성에 관하여 평가한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.401-408
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• 2012

A simple on-line elimination strategy of the dead time and inverter nonlinearity using the current slope information is presented for a PWM inverter-fed IPMSM (Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) drive. In a PWM inverter-fed IPMSM drive, a dead time is inserted to prevent a breakdown of switching device. This distorts the inverter output voltage, resulting in a current distortion and torque ripple. In addition to the dead time, inverter nonlinearity exists in switching devices of the PWM inverter, which is generally dependent on operating conditions such as the temperature, DC link voltage, and current. The proposed scheme is based on the fact that the d-axis current ripple is mainly caused by the dead time and inverter nonlinearity. To eliminate such an influence, the current slope information is determined. The obtained current slope information is processed by the PI controller to estimate the disturbance caused by the dead time and inverter nonlinearity. The overall system is implemented using DSP TMS320F28335 and the validity of the proposed algorithm is verified through the simulation and experiments. Without requiring any additional hardware, the proposed scheme can effectively eliminate the dead time and inverter nonlinearity even in the presence of the parameter uncertainty.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권2호
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• pp.119-127
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• 2019

A new secret-key-sharing cryptosystem using optical phase-shifting digital holography is proposed. The proposed secret-key-sharing algorithm is based on the Diffie-Hellman key-exchange protocol, which is modified to an optical cipher system implemented by a two-step quadrature phase-shifting digital holographic encryption method using orthogonal polarization. Two unknown users' private keys are encrypted by two-step phase-shifting digital holography and are changed into three digital-hologram ciphers, which are stored by computer and are opened to a public communication network for secret-key-sharing. Two-step phase-shifting digital holograms are acquired by applying a phase step of 0 or ${\pi}/2$ in the reference beam's path. The encrypted digital hologram in the optical setup is a Fourier-transform hologram, and is recorded on CCDs with 256 quantized gray-level intensities. The digital hologram shows an analog-type noise-like randomized cipher with a two-dimensional array, which has a stronger security level than conventional electronic cryptography, due to the complexity of optical encryption, and protects against the possibility of a replay attack. Decryption with three encrypted digital holograms generates the same shared secret key for each user. Schematically, the proposed optical configuration has the advantage of producing a kind of double-key encryption, which can enhance security strength compared to the conventional Diffie-Hellman key-exchange protocol. Another advantage of the proposed secret-key-sharing cryptosystem is that it is free to change each user's private key in generating the public keys at any time. The proposed method is very effective cryptography when applied to a secret-key-exchange cryptosystem with high security strength.