• Title/Summary/Keyword: 동적 주파수 제어

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Modeling and Vibration Control of ERF-Based Intelligent Structures via Sandwich Beam Theory (샌드위치 보 이론을 이용한 ERF 지능구조물의 모델링 및 진동제어)

  • Park, Y.K.;Choi, S.B.;Cheong, C.C.
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.13 no.2
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    • pp.110-122
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    • 1996
  • 본 논문에서는 전기유동유체(Electro-Rheological Fluid : ERF)를 함유하는 지능구조물의 동적 모델링 및 진동제어를 수행하였다. 먼저 실리콘 오일을 기본용매로 하여 조성된 ERF의 복소 전단모듈러스를 전장부하와 가진 주파수의 함수로 동적 회전모드 실험을 통하여 도출한 후, 이를 샌드위치 보 이론과 연계하여 동적 모델링을 실시하였다. 도출된 6차 편미분방정식 형태의 지배 방정식을 유한요소 모델로 이산화하여 전장부하에 따른 지능구조물의 동탄성 특성값인 감쇠 고유 주파수 및 모달 손실계수를 주파수 영역에서 얻었다. 그리고 ERF를 함유한 샌드위치 형태의 지능구조물을 제작한 후 실험적으로 얻은 동탄성 특성값과 모델에 의해 예측된 동탄성 특성값을 비교 고찰하여 제시된 동적 모델에 대한 타당성을 입증하였다. 또한 모델을 통해 전장부하 함수로 예측된 주파수 응답곡선 중에서 각 주파수 대역에 대해 최소 변위가 되는 응답곡선을 요구응답으로 설정한 후, 그에 해당하는 전장부하를 선정하는 논리적인 능동 진동제어 알고리즘을 제안하였다. 제어알고리즘의 유용성을 입증하기 위해 실험적으로 수행된 능동 진동제어 결과를 주파수영역과 시간영역에서 제시하였다.

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FPGA Prototype Design of Dynamic Frequency Scaling System for Low Power SoC (저전력 SoC을 위한 동적 주파수 제어 시스템의 FPGA 프로토타입 설계)

  • Jung, Eun-Gu;Marculescu, Diana;Lee, Jeong-Gun
    • Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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    • v.15 no.11
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    • pp.801-805
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    • 2009
  • Hardware based dynamic voltage and frequency scaling is a promising technique to reduce power consumption in a globally asynchronous locally synchronous system such as a homogeneous or heterogeneous multi-core system. In this paper, FPGA prototype design of hardware based dynamic frequency scaling is proposed. The proposed techniques are applied to a FIFO based multi-core system for a software defined radio and Network-on-Chip based hardware MPEG2 encoder. Compared with a references system using a single global clock, the first prototype design reduces the power consumption by 78%, but decreases the performance by 5.9%. The second prototype design shows that power consumption decreases by 29.1% while performance decreases by 0.36%.

Nonlinearity Detection using a Higher Moment (고차 모멘트를 이용한 비선형성 탐색)

  • 장한기;김광준
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1993.10a
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    • pp.43-48
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    • 1993
  • 본 연구에서는 동적인 비선형계의 범위를 상미분방정식으로 표현되지 않는 계를 총칭하는 것으로 보고, 이들 계의 거동에서 비선형성을 탐색할 수 있는 실용적인 측면에서의 방법을 제어하였다. 이 방법은, 관심 주파수 범위내에 서의 정현파 입력을 계에 가하고 출력에서의 정현파 여부를 판단하여 비선 형성을 평가하고 있다. 따라서 주어진 계가 어느 주파수에서 또, 어느정도의 진폭에 이르면 비선형 거동이 뚜렷해지는 지를 나타낼 수 있다. 실제로 동적 인 비선형계는 자체의 특성에 의해 같은 진폭의 입력을 가하더라도 주파수 에 따라 출력의 진폭이 달라지므로 각 주파수에 따라 비선형여부를 평가하 는 것이 바람직하다.

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Experimental Study on the Active Controller of Structures Considering Modeling Uncertainty (구조물의 모델링 불확실성을 고려한 능동 제어기의 실험연구)

  • 민경원;김성춘
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.4
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    • pp.53-61
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    • 2000
  • 능동 제어기를 설계하기 위해서는 제어대상 구조물의 수학모델의 구해야한다. 그러나, 무한차원의 구조물에 대하여 정확한 모델을 구하는 것은 불가능하므로 유한차원인 저차원화된 모델을 사용하여 제어기를 설계한다. 그러나, 실제 구조물과 저차원화된 모델사이의 오차에 의하여 제어기의 성능이 저하가 되면 제어기와 구조물의 상호작용, 지진과 같은 오란 등의 불확실성, 지진시 구조물의 동적 특성 변화로 인하여 제어기의 성능이 더욱 저하가 된다. 이러한 저하 요인은 제어기 설계시 요구되는 구조물의 수학모델에 대한 불확실한 요소로 작용하기 때문에 제어성능의 저하를 일으키며 응답의 불안정을 유발하기로 한다. 본 연구에서는 질량형 능동제어기(AMD)가 설치된 3층 건물 모형의 모델 오차에 관한 불확실성을 반영한 강인제어기법을 적용하여 제어성능과 안정성을 실험을 통하여 분석하였다. 강인제어 기법인 $\mu$ 합성법에 요구되는 여러 가지 가중함수인 주파수필터는 건물과 AMD의 특성, 모델 오차, 제어율과 AMD 성능의 , 측정잡음 및 지진외란의 특성 등을 고려하여 정량적으로 선택되었다. $\mu$합성법에 의하여 제어기를 설계하였으며 강인성을 비교하기 위하여 불확실성이 고려되지 않는 LQG 기법에 의한 제어기를 선택하였다. $\mu$합성법은 규정된 불확성에 대하여 제어의 강인성을 가지므로 동적특성이 바뀐 건물모형에 관한 강인성을 LQG 기법에 의한 제어성능과 비교하였다. 그 결과 동적특성이 변화된 건물에 대하여 $\mu$합성법만이 제어의 효율성이 유지되는 강인성을 나타내었다.

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PLL Strategy Hating Frequency Limiter and Anti-windup Suitable to UPS (무정전전원장치에 적합한 주파수 제한기와 안티 와인드업을 가지는 PLL 방식)

  • Ji Jun-Keun;Kim Hyo-sung;Sul Seung-Ki;Kim Kyung-Hwan
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2004.07b
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    • pp.778-782
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    • 2004
  • 본 논문에서는 전력 품질 기기의 제어에 있어서 필수적 요소라고 할 수 있는 전원각을 찾는 방법중에서 PLL(Phase Locked Loop)에 관하여 기존의 방식들을 먼저 알아보고, 정상분을 추출하여 이용하는 기존의 PLL 방식을 무정전전원장치에 적합한 형태로 개선한 주파수를 제한한 PLL 방식을 제안하였다. 제안된 PLL 방식은 기존의 PI 제어기에 주파수 제한기(limiter)와 안티 와인드업(anti-windup)을 추가하였다. 이것의 기본적인 동작 원리는 기존의 방법들과 같지만, 차이점은 주파수 제한기의 삽입으로 인하여 주파수 변동률을 일정한 범위 내에서 제한할 수 있다는 것이다. 기존의 PLL 방법과 본 논문에서 제안된 주파수를 제한한 PLL 방법의 차이를 알아보기 위하여 동적 전압 보상기로 전압을 보상하는 시뮬레이션을 하였고, 결과적으로 제안된 주파수를 제한한 PLL 방법이 기존의 PLL 방법보다 UPS에 적합함을 입증하였다.

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A Study on The Dynamical Property of Input/output of Motion System for Machinery Control (기계 제어를 위한 모션시스템 입출력에 대한 동적 특성 연구)

  • Hyun, Sunghoon;Kim, Dongyon;Park, Janghwan
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.52 no.12
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    • pp.118-123
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    • 2015
  • The study of input and output characteristics in dynamic motion control is important indicator of the performance of mechanical equipment and is the factors to be considered during commissioning and maintenance of machinery or equipment, and project planning. The Analysis on dynamical characteristic of the input/output of the automation solution that used for motion control in machinery, is represented the control performance of device and including controller which connected at automation network by considering period of the frequency as applied load. This paper was constructed the simulator of B & R Powerlink to be widely used for motion control in the machine and showed the dynamic system characteristics by analysing the period.

A New Phase Locked Loop(PLL) Strategy Suitable to UPS (무정전전원장치에 적합한 새로운 전원각 정보 추출 기술)

  • Ji Jun-Keun
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2004.06a
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    • pp.198-202
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    • 2004
  • 본 논문에서는 전력 품질 기기의 제어에 있어서 필수적 요소라고 할 수 있는 전원각을 찾는 방법 중에서 PLL에 관하여 기존의 방식들을 먼저 알아보고, UPS 시스템에 적용하기에 적합한 새로운 PLL 방식을 제안하며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 기존의 방식과의 성능 비교를 통해서 제안된 새로운 PLL 방식의 우수성을 입증한다. 본 논문에서는 기존의 정상분을 추출하여 이용하는 PLL 방식을 UPS에 적합한 형태로 개선한 주파수를 제안한 PLL 방식을 제안하였다. 이 PLL 방식은 기존의 PI 제어기에 주파수 제한기(limiter)와 안티 와인드업(anti-wind up)을 추가하였다. 이것의 기본적인 동작 원리는 기존의 방법들과 같지만, 차이점은 주파수 제한기의 삽입으로 인하여 주파수 변동률을 일정한 범위 내에서 제한할 수 있다는 것이다. 기존의 PLL 방법과 본 논문에서 제안된 주파수를 제한한 PLL 방법의 차이를 알아보기 위하여 동적 전압 보상기로 전압을 보상하는 시뮬레이션을 하였고, 결과적으로 제안된 주파수를 제한한 PLL 방법이 기존의 PLL 방법보다 UPS에 적합함을 입증하였다.

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A Study on the Characteristics of New Frequency Controller According to Changing the Frequency Measurement Position of HVDC System (HVDC 시스템의 주파수 신호검출 위치 변경에 따른 새로운 주파수 제어기 특성 연구)

  • Kim Chan-Ki;Han Byoung-Sung;Park Jong-Kwang
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.10 no.5
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    • pp.457-467
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    • 2005
  • This paper deals with the new frequency controller of the HVDC scheme linking Haenam to Cheju Island. The primary aim of the study is to develop and evaluate a new frequency controller after the removing of the present synchronous compensators. The simulation methods are the mix of PSCAD/EMTDC and PSS/E, the main system studies are done for the transient state analysis using PSCAD/EMTDC. The study cases are completed involving 3 phase, single phase trip and load tripping events and study plots presented. In conclusion, the new frequency measurement from the AC network gives effective frequency control and dynamic performance.

Characteristics and Dynamic Modeling of MR Damper for Semi-active Vibration Control (준능동 진동 제어를 위한 MR 감쇠기의 동적 모델링을 통한 특성분석)

  • Heo, Gwang-Hee;Jeon, Seung-Gon
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.17 no.6
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    • pp.61-69
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    • 2013
  • This research is aimed to evaluate characteristics and dynamic modeling of MR damper for semi-active vibration control. A MR damper of semi-active type was designed and made for the purpose of controlling the vibration of a real-size model structure. Usually a semi-active control system equipped with a MR damper requires a dynamic model which expresses numerical data about the damping capacity and dynamic characteristics generated by a MR damper. To fulfil the requirement, a Power model and a Bingham model were particularly employed among many dynamic models of MR damper. Those models being contrasted with other ones, a dynamic test was carried out on the developed MR damper. In the test, excitation frequencies were conditioned to be 0.15 Hz, 1.0 Hz, and 2.0 Hz, and three different currents were adopted for each frequency. From these test results, it was found that displacement affected control capacity of the MR damper. The test results led to the identification of model variables for each dynamic model, on the basis of which a force-speed relation curve and expected damping force were derived and contrasted to those of the developed MR damper. Therefore, it was proven that the MR damper designed and made in this research was effective as a semi-active controller, and also that displacement of 2mm at minimum was found to be secured for vibration control, through the test using various displacements.

Frequency Shaped Optimal Control of Semi-active Suspension System Using an MR Damper (자기유변유체를 이용한 반능동형 현가장치의 Frequency shaped 최적 제어)

  • 김기덕;이재형;전도영
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.11 no.2
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    • pp.112-121
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    • 1999
  • An MR(Magneto-Rheological) fluids damper is designed and applied to vibration suppression of a 1/4 car model. The damping constant of MR damper changes according to input current which is controlled in a semi-active way. Several control algorithms are compared in simulations and experiments. The advantage of the proposed Frequency shaped LQ control is that passenger comfort is emphasized in the range of 4~8Hz and driving safety is emphasized around the resonance frequency of unsprung mass.

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