Yoshida Tomohiro;Senjyu Tomonobu;Nakamura Mitsuru;Urasaki Naomitsu;Funabashi Toshihisa;Sekine Hideomi
Journal of Power Electronics
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제6권1호
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pp.38-44
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2006
In this paper, a speed sensorless control for an ultrasonic motor (USM) using a neural network (NN) is presented. In the proposed method, rotor speed is estimated by a three-layer NN which adapts nonlinearities associated with load torque and motor temperature into control. The intrinsic properties of a USM, such as high torque for low speeds, high static torque, compact size, etc., offer great advantages for industrial applications. However, the speed property of a USM has strong nonlinear properties associated with motor temperature and load torque, which make accurate speed control difficult. These properties are considered in designing a control method through the application of mathematical models. In these strategies, a detailed speed model of the USM is required which makes actual applications impractical. In the proposed method, a three-layer NN estimates the speed of the USM from the drive frequency, the root mean square value of input voltage and the surface temperature of the USM, where no mechanical speed sensor is needed. The NN speed based estimator enables inclusion of variations in driving conditions due to input signals of the NN involved during the driving state of the USM. The disuse of sensors offers many advantages on both the cost and maintenance front. Moreover, the model free sensorless control method offers practical controller construction within a small number of parameters. To validate the proposed speed sensorless control method for a USM, experiments have been executed under several conditions.
본 연구에서는 나노 크기의 세리아를 사마리움으로 일부 도핑(samaria-doped ceria(SDC))한 분말을 urea를 첨가제로 사용하여 수열합성법으로 합성하였으며 그 특성들을 XRD, FESEM, TEM 등을 통해 관찰하였다. 합성 시간 및 합성온도가 증가함에 따라 분말의 결정성 및 입도가 증가함을 확인하였다. 또한 이온전도도의 측정을 통해 합성된 SDC 파우더가 중 저온(600~$800^{\circ}C$) 부근에서 0.1 S/cm의 이온전도도를 보여 중 저온형 고체산화물 연료전지(IT-SOFC)의 고체 전해질에 적합함을 확인할 수 있었다. 합성된 SDC 분말은 중·저온 고체산화물 연료전지의 음극지지형 전해질로 사용하기 위해 전기영동 증착 방법을 이용하여 다공성 NiO-SDC 기판 위에 SDC 박막 증착을 시도하였다. 증착 용액은 acetone을 용매로 사용하고, 20V의 인가전압으로 10초간 증착한 결과 얇고 치밀하며 기공이 없는 SDC 박막이 형성되었음을 FESEM 분석을 통해 확인할 수 있었다.
다중 모드 도파로에서 두 모드 간섭(TMI)에 기반한 소형 빔 합파기가 제안되었으며, 그 가능성을 삼차원 BPM (beam propagation method) 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 다중 모드 도파로와 접할 때, 입력 도파로들은 약 1 ㎛ 정도 분리되어 있기 때문에 제작 공정 후의 도파 구조 패턴의 재현성이 우수하다. 적색, 녹색 및 청색 입력 포트에서 출력 포트로의 파워 전달은 각각 93.5%, 94% 및 93%로 계산되었다. 각 색상의 파장 편차가 10 nm인 경우, 투과율은 90%보다 크게 유지되었고, 도파로 폭의 편차가 40 nm 정도일 때, 85% 이상의 파워 전달을 유지함을 알 수 있다. 또한, 제안된 합파기는 편광의존성이 거의 없으며, 0.02 × 4 ㎟ 정도의 크기로 작게 구현될 수 있다.
Transcranial magnetic stimulation devices has been used mainly for diagnostic purposes by measuring the functions of the nervous system rather than for treatment purposes, and has a problem of considerable energy fluctuations per repeated pulse. The majority of strokes are caused by ischemia and result in brain tissue damage, leading to problems of the central nervous system including hemiparesis, dysfunction of language and consciousness, and dysfunction of perception. Control is difficult and the size is large due to the difficulty of digitalizing the energy stored in a capacitor, and there are many heavy devices. In addition, there are many constraints when it is used for a range of purposes such as head and neck diagnosis, treatment and rehabilitation of nerve palsy, muscle strengthening, treatment of urinary incontinence etc. Output stabilization and minimization of the energy variation rate are required as the level of the transcranial magnetic stimulation device is dramatically improved and the demand for therapeutic purposes increases. This study developed a compact, low cost transcranial magnetic stimulation device with minimal energy variation of a high repeated pulse and output stabilization using a real time capacitor charge discharge voltage. Ischemia was induced in male SD rats by closing off the common carotid artery for 5 minutes, after which the blood was re-perfused. In the cerebrum, the number of PARP reactive cells after 24 hours significantly decreased (p < 0.05) in the TMS group compared to the GI group. As a result, TMS showed the greatest effect on necrosis-related PARP immuno-reactive cells 24 hours after ischemia, indicating necrosis inhibition, blocking of neural cell death, and protection of neural cells.
Over the last 20 years, membrane separation processes, such as reverse osmosis, ultrafiltration and microfiltration, have been widely adopted by different industries. Commercial uses of membrane have displaced conventional separation processes, such as distillation, evaporation, precoat filter and so on. Membrane separation processes are often more capital and energy efficient when compared with conventional separation processes. Membrane devices and systems are almost always compact and modular. These are the well-known advantages of membrane separation processes. The disadvantage of the membrane process is that the process does not have scale merit and thus the membrane process is suitable for the small and middle size applications. Energy saving is, of course, the biggest advantage of the membrane process, and in many industries the membrane processes are employed because of this reason. Membrane process has other big advantage. In many applications membrane processes provide much higher quality of product than conventional processes. The example is ultrapure water production by membrane processes in semiconductor industry. Conventional technologies never offer such good quality of pure water. If you can obtain both energy saving and higher quality of product at the same time by membrane processes, this is the best application of membrane processes. One example is the concentration of orange juice by membrane, which has already been commercialized in Japan. Comparing with the conventional vacuum evaporation process, juice concentrated by the membrane process has much better taste and flavor and the energy consumption in the membrane process is much less than the evaporation process. In this paper, first membrane separation technology will be classified and then Japanese membrane manufacturers and new modules and devices under development in Japan will be introduced. Fourth energy saving in membrane process will be discussed and finally practical applications of membrane processes in Japan will be shown.
The present paper relates to an apparatus in which all carbonaceous material such as coal, oil, plastics and any substance having carbon atoms as part of its constituents are reformed(gasified) into syngas at temperature above $1,200^{\circ}C$(KR patent No.0391121, and PCT/KR2001/01717 and PCT/KR2004/001020). It comprises a single-stage reforming reactor without catalyst and a syngas burner as shown in Fig.2. syngas is combusted with $O_2$ gas in the syngas bunter to produce $M_2O$ and $CO_2$ gas with exothermic heat. Reaction products are introduced into the reforming reactor, reaction heat from syngas burner elevate the temperature of reactor above $1,200^{\circ}C$, and reaction products reduce carbonaceous material down to CO and $H_2$ gases. Reactants and heat necessary for the reaction are provided through the syngas burner only, Neither $O_2$ gas nor steam are injected into the reforming reactor. Reformer is made of ceramic inner lining and sst outer casing. Multiple syngas burners may be connected to the reforming reactor in order to increase the syngas output, and a portion of the product syngas is recycled into syngas burner. The present reformer as shown in Fig.2 is suitable to gasify carbonaceous wastes without secondary pollutants formed from oxidation. Further, it can be miniaturized to accompany a fuel cell system as shown in Fig.3 The output syngas may be used to drive a fuel cell and a portion of electrical power generated in a fuel cell is used to heat a compact reformer up to $1,200^{\circ}C$ so that gas/liquid fossil fuel can efficiently reformed into syngas. The fuel cell serves as syngas burner in Fig.2. The reformation reaction is sustained through recycling a portion of product syngas into a fuel cell and using a portion of electric power generated to heat the reformer for continuous operation. Such reforming reactor may be miniaturized into a size of PC, then you have a Personal Reformer(PR).
본 논문에서 제안된 패키지 안테나는 900 MHz RFID 대역에 적용하기 위하여 미엔더 라인과 단락 핀을 부설하고 LTCC(Low Temperature Cofired Ceramic) 층의 공동 내부에 RFID BGA(Ball Grid Array) 칩을 장착하였다. BGA 칩과 안테나 사이에 발생되는 커플링과 혼신을 감소시키기 위한 격리 특성을 확보하기 위하여 접지면과 비아 펜스를 부설하여 Faraday Cage를 구현하였다. 제안된 안테나는 낮은 주파수 대역에서 패키지 단계의 안테나 구현에 관점을 두었다. 제안된 안테나의 크기는 $13mm{\times}9mm{\times}3.51mm$이며, 측정된 안테나의 공진 주파수는 0.893 GHz, 임피던스 대역폭은 9 MHz, 최대 방사 이득은 -2.36 dBi를 나타내었다.
본 논문에서는 저온 동시 소성 세라믹(Low Temperature Co-fired Ceramic: LTCC) 기술을 사용하여 블루투스와 WiFi에서 동작하는 무선 전단부 모듈(RF Front-end Module)을 설계, 구현하였다. 무선 전단부 모듈은 2.4/5 GHz 대역 다이플렉서와 2 GHz 대역 발룬, 5 GHz 대역 발룬, 그리고 송 수신용 SPDT 스위치와 SP3T 스위치로 구성되어 있다. LTCC의 설계에 있어, 적층 구조의 특성으로 인해 발생되는 예상 기생 성분은 시뮬레이션을 활용하여 설계하였다. 제작한 무선 전단부 모듈은 내부 접지(inner ground) 3개 층을 포함하여 총 13개 패턴으로 구성되었으며, 무선 전단부 모듈의 크기는 $3.0mm{\times}3.7mm{\times}0.66mm$이다.
본 논문에서는 슬롯을 갖는 삼각 패치형 인공 전송 선로를 이용한 브랜치 라인 하이브리드를 제안한다. 제안된 인공 전송 선로는 구조가 콤팩트하고 슬롯의 파라미터들을 변화시킴으로써 선로의 특성 임피던스와 전기적 길이를 조절하는 데 용이하여 일반적인 전송 선로를 소형화시키는 데 유용하다. 제안된 브랜치 라인 하이브리드는 이러한 직각 삼각형의 인공 전송 선로들을 이용하여 구현되었기 때문에 공간의 활용도가 높고 소형화되었다. 제작된 3 dB 브랜치 라인 하이브리드는 중심 주파수 2.45 GHz의 15 % 대역폭 내에서 ${\pm}0.5$ dB의 결합도 변화 특성과 두 출력 포트 간 $91^{\circ}{\pm}4^{\circ}$의 위상차 특성을 보였다. 또한, 제안된 브랜치 라인 하이브리드의 크기는 일반적인 브랜치 라인 하이브리드 크기의 38 %이다.
본 논문에서는 슬릿 구조와 다층 구조를 이용하여 소형 평판 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 다층 FR4 기판을 이용하여 설계 및 제작하였으며 넓은 임피던스 대역폭을 갖는 소형 안테나로써, 가볍고, 저렴한 장점을 가지고 있으며 GPS 대역 중심 주파수 1,575.42 MHz에서 원형 편파 특성을 갖는다. 또한, 기판의 최상층의 슬릿의 길이와 폭을 조절하여, 대역폭을 거의 유지한 상태로, 공진 주파수를 낮추어 보다 소형화 하였다. 안테나 크기는 $20{\times}20{\times}4.0\;mm^3$이고 측정된 안테나 이득은 0.5 dBi, 대역폭은 VSWR 2:1에서 4.4 %(1,542$\sim$1,612 MHz), 3 dB 축비(axial-ratio) 대역폭은 약 15 MHz(1 %)이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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