• 제목/요약/키워드: frequency domain design

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위성용 전장품 탑재보드의 Power Integrity 및 Signal Integrity 설계 분석을 통한 노이즈 성능 개선 (Improvement of Noise Characteristics by Analyzing Power Integrity and Signal Integrity Design for Satellite On-board Electronics)

  • 조영준;김철영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.63-72
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    • 2020
  • 본 연구에서는 위성용 전장품 보드의 성능 요구조건과 설계 복잡도가 높아지면서 증가되는 노이즈 문제를 최소화하기 위해 전원 건전성(Power Integrity) 및 신호 건전성(Signal Integrity)의 설계 분석이 수행되었고 이를 통해 적용된 설계 개선 내용을 기술하였다. 전원 건전성은 정전류 전압강하(DC IR drop) 해석을 통해 정적 전원의 특성을 분석하였고, 각 전원의 임피던스 해석을 통해 동적 전원의 특성을 분석하여 각 분석 결과를 이용한 설계 개선 방안들이 적용되었다. 신호 건전성 측면에서는 주요 데이터버스 신호에 대한 시간영역 파형 분석과 PCB(Printed Circuit Board) 설계 수정을 통해 노이즈가 개선된 결과를 확인하였다. 또한 설계된 PCB 보드의 전원 층에 대한 공진모드를 분석하여 발생된 공진 영역들에 완화 조치를 적용하였고 조치결과를 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 최종적으로 분석을 통해 설계 개선이 적용된 유닛에 대해 수정 전과 후의 EMC(Electro Magnetic Compatibility) RE(Radiated Emission) 노이즈 측정결과를 비교함으로써 방사성 노이즈가 감소되었음을 확인하였다.

선형 PID 제어기 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Linear PID Controller)

  • 조준호
    • 산업융합연구
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    • 제16권2호
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    • pp.33-39
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    • 2018
  • 본 논문은 선형 PID 제어기의 설계 방법에 대해서 설명하였고, 향후 설계 방법에 대해서 제안 하였다. 첫 번째 PID 설계 방법으로는 위상여유와 이득여유를 보장하는 방법이다. 이 방법은 주파수 영역에서 설계하는 것으로 안정도를 보장한다. 두 번째 방법은 내부 모델 제어 방법이다. 이 방법은 제어 모델에 대한 내부 모델을 동정 후 내부 모델의 파라미터를 이용하여 PID 제어기를 설계하는 것이다. 따라서 이 방법은 외란에 강한 특성을 갖고 있다. 마지막으로 제안하는 것은 Cascade-smith-Predictor 제어기 이다. 이방 법의 Cascade 제어기와 smith-Predictor의 구조를 결합한 것으로 강인제어와 최적제어 두 가지 장점을 갖는 제어기 구조이다. 이 방법은 최적 제어기 설계 방법으로 성능 평가지수를 얻을 수 있을 것이다. 이와 같은 PID 제어기 설계 방법은 비선형 방법의 기초가 되며, 지속적인 연구가 수행되고 있다.

분석/합성 구조의 저 전송률 변환여기 광대역 음성/오디오 부호화기 설계 (Design of Low Bits Rate Transform Excitation Wide Band Speech and Audio Coder of Analysis-by-Synthesis Structure)

  • 장성훈;홍기봉;이인성
    • 한국음향학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.472-479
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    • 2012
  • 본 논문은 음성과 오디오의 혼합 콘텐츠를 대상으로 하는 9.2 kbps 저 전송률 변환여기 부호화기 설계를 목표로 한다. 저 전송률 환경을 위하여 주파수 영역 신호의 중요도에 따른 Band-Selection 방법과 Gain-Shape 양자화를 이용한 Analysis by Synthesis(AbS) 구조를 이용한다. AbS 구조를 이용하는 과정에서 발생하게 되는 연산량을 감소시키기 위하여 밴드별 IDFT를 취하고 합성하는 방법을 이용한다. 전송 되지 않는 구간에 대하여 Comfort Noise를 삽입함으로써 음질 저하 없이 설계한다. 기존의 TCX모드와 비교하여 저 전송률에서 성능의 저하 없는 부호화기를 제안한다.

피스톤 타입 조파기의 형상 매개변수에 대한 조파성능 연구 (A Parametric Study of the Wave-Generation Performance of a Piston-Type Wave Maker)

  • 권도수;김성재;구원철
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.504-509
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    • 2019
  • The wave-generation performance of a piston-type wave maker was analyzed using the numerical wave tank technique, and the numerical results were compared with theoretical solutions. A two-dimensional frequency domain analysis was conducted based on the Rankine panel method. Various parameters were used to examine the wave-generation performance, such as the width and gap of the wave board. The effects of the thickness of the wave board and of the gap from the bottom of the tank were evaluated. The difference in the amplitude of the generated wave between the analytical solution and the numerical result was examined, and its causes were addressed due to the gap flow between the bottom of the tank and the wave board. This parametric analysis can be utilized to design an optimum wave make parametric analysis to design an optimum wave maker that can generate waves with amplitudes that can be predicted accurately.

Numerical study of electromagnetic wave propagation characteristics in collapsed building for rescue radar applications

  • Kwon, Kyeol;Kim, Dong-Kyoo;Choi, Youngwoo;Cho, Jeahoon;Jung, Kyung-Young
    • ETRI Journal
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    • 제40권4호
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    • pp.546-553
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    • 2018
  • Since the Gyeongju earthquakes in 2016, there have been increased research interests in the areas of seismic design, building collapse, and rescue radar applications in Korea. Ground penetrating radar (GPR) is a nondestructive electromagnetic method that is used for underground surveys. To properly design ground penetrating radar that detects buried victims precisely, it is important to study electromagnetic wave propagation channel characteristics in advance. This work presents an electromagnetic propagation environment analysis of a trapped victim for GPR applications. In this study, we develop a realistic collapse model composed of layered reinforced concrete and a victim positioned horizontally. In addition, the effects of rebars and the distance between the radar antenna and target are investigated. The numerical analysis presents the electromagnetic wave propagation characteristics, including amplitude loss and phase difference, in the 450-MHz and 1,500-MHz frequency band, and it shows the electric field distribution in the environment.

전자제어 현가장치를 위한 MR 쇽 업소버의 설계 및 제어 (Design and Control of a MR Shock Absorber for Electronic Control Suspension)

  • 성금길;최승복
    • 한국정밀공학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.31-39
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    • 2011
  • This paper presents design and control of a quarter-vehicle magneto-rheological (MR) suspension system for ECS (electronic control suspension). In order to achieve this goal, MR shock absorber is designed and manufactured based on the optimized damping force levels and mechanical dimensions required for a commercial mid-sized passenger vehicle. After experimentally evaluating dynamic characteristics of the manufactured MR shock absorber, the quarter-vehicle MR suspension system consisting of sprung mass, spring, tire and the MR shock absorber is constructed in order to investigate the ride comfort and driving stability. After deriving the equations of the motion for the proposed quarter-vehicle MR suspension system, the skyhook controller is then implemented for the realization of quarter-vehicle MR suspension system. In order to present control performance of MR shock absorber for ECS, ride comfort and driving stability characteristics such as vertical acceleration of sprung mass and tire deflection are experimentally evaluated under various road conditions and presented in both time and frequency domain.

배터리 에너지 저장 장치를 위한 2단 DC-DC-AC 컨버터의 모델링 방법 (Modeling and Control of a Two-Stage DC-DC-AC Converter for Battery Energy Storage System)

  • 현동엽;정석언;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.422-430
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    • 2014
  • This study proposes a small-signal model and control design for a two-stage DC-DC-AC converter to investigate its dynamic characteristics in relation to battery energy storage system. When the circuit analysis of the two-stage DC-DC-AC converter is attempted simultaneously, the mathematical procedure of deriving the dynamic equation is complex and difficult. The main idea of modeling the two-stage DC-DC-AC converter states that this topology is separated into a bidirectional DC-DC converter and a single-phase inverter with an equivalent current source corresponding to that of the inverter or converter. The dynamic equations for the separated converter and inverter are then derived using the state-space averaging technique. The procedures of building the small-signal model of the two-stage DC-DC-AC converter are described in detail. Based on the derived small-signal model, the individual controllers are designed through a frequency-domain analysis. The simulation and experimental results verify the validity of the proposed modeling approach and controller design.

모델 동정과 최적의 IMC-Cascade 제어기 설계 (Model Identification and Design of Optimized IMC-Cascade Controller)

  • 조준호;조현섭;황형수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.6027-6033
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    • 2012
  • 본 논문은 릴레이 피드백을 이용한 주파수 영역에서 내부 및 외부 모델을 동정하고 이 모델을 바탕으로 IMC-Cascade 제어기 파라미터 자동 동조 알고리즘을 제안하였다. 모델 동종 방법은 정상상태와 과도상태를 고려하여 1차의 지연모델로 동정 하였으며, 내부 제어기 및 외부 제어기의 제어 파라미터는 동정된 모델을 활용하여 성능지수 ITAE값이 최소로 되도록 자동동조 하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 방법이 기존의 방법보다 우수함을 확인할 수 있었다.

주문형 IPM을 이용한 엘리베이터용 인버터의 최적화 설계 및 전도 EMI 노이즈 저감 (Optimal System Design and Minimization of Conducted EMI Noise in Elevator Inverter System by Customized IPM)

  • 조수억;강필순;김철우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.313-320
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    • 2003
  • 본 논문에서는 부가적인 회로의 추가 없이 IPM 내부 IGBT의 게이트 저항을 시스템에 최적화된 값으로 선정하여 dv/dt 및 di/dt를 감소시키고 이로 인한 전도 EMI 노이즈를 저감하여 엘리베이터 시스템에 최적화된 전련변환장치를 설계한다. 주문형 IPM을 엘리베이터용 인버터 시스템에 최적화하기 위하여 시스템에 적용될 전력변환장치의 게이트 저항에 따른 Spike 전압 및 전동기 서지전압, 스위칭 손실에 따른 IPM 케이스와 방열판의 온도 변화등을 시뮬레이션 및 계측한다. 결과적으로 IPM의 게이트 저항을 시스템에서 요구하는 수명에 따라 최적화하여 전도되는 EMI 노이즈가 특정 주파수 대역에서 약 5∼10 [dB$\mu$Vl 저감됨을 확인할 수 있다.

완전 디지털 오디오 증폭기를 위한 보간 필터 설계 (An Interpolation Filter Design for the Full Digital Audio Amplifier)

  • 허서원;성혁기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.253-258
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    • 2012
  • 자연 샘플링 펄스폭 변조 방식을 디지털 영역에서 적용하기 위해서는 왜곡성능이 우수하고 계산 량이 적은 보간 필터가 필수적이다. 이를 위하여 본 논문에서는 변형된 패로우 구조를 기반으로 한 새로운 형태의 보간 필터를 제안 및 설계한다. 제안된 필터는 아날로그 신호 추정을 위해 단지 4개의 주변 샘플 값만을 필요로 하는 단순화된 구조를 가지므로 기존의 라그랑지 보간 필터와 비슷한 복잡도를 유지하면서 더 우수한 통과 대역 왜곡 특성을 보인다. 설계된 보간 필터를 이용하여 20 kHz 의 가청 주파수 대역에서 10-3 dB 의 최대 왜곡 편차를 달성하여 기존의 라그랑지 보간 방식과 비교하여 1/6 정도 감소된 최대 왜곡 편차 특성을 실현하였다.