• 제목/요약/키워드: 라플라스 변환

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복소 라플라스-페이저 변환을 이용한 무선전력전달용 DQ 인버터 해석

  • 이성우;박창병;임춘택
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.192-193
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    • 2011
  • 자기유도방식 무선전력전달용 DQ 인버터의 정적 동작 특성 및 동적 응답 특성을 해석하는데 복소 라플라스 변환을 페이저 변환된 회로에 적용하는 방법을 사용하였다. 최근에 발표된 복소 라플라스-페이저 변환이론이 교류 컨버터의 동적특성을 해석하는데 있어 실용적으로 아주 유용하다는 것이 연구를 통해서 확인되었다. 기존의 라플라스 변환을 복소수 영역으로 확대한 복소 라플라스 변환을 페이저 변환된 회로에 적용하면 전달함수를 구할 수 있어, 시스템의 안정도 분석과 제어기 설계가 가능해진다. 본 논문에서는 이론식을 유도하고 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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라플라스 변환과 유한요소법의 결합에 의한 확산방정식의 해석 (Analysis of Diffusion Equations by Coupling of Laplace Transform and Finite Element Method)

  • 성병철;이준호;이기식
    • 한국자기학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.161-168
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    • 1998
  • 본 논문에서는 라플라스 변환과 유환요소법의 결합에 의하여 확산반정식의 과도해석에 적용이 가능한 알고리즘을 제안하였다. 제안한 방법은 시간항을 라플라스 변환을 이용아여 제거한 후 유한요소법을 적용하여 해를 구한다. 이렇게 주파수 영역에서 구해진 해는 라플라스 역변환을 이용하여 시간영역의 값으로 변환한다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여 열전도문제를 해석하엿으며, 제안한 방법이 해석해와 잘 이치한다는 것을 알 수 잇었다. 제안한 방법은 시간 차분이 필요하지 않기 때문에 여러 가지 확산방정식을 해석함에 있어서 매우 유용할 것으로 사료된다.

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복소 라플라스변환에 의한 동적 페이저변환

  • 박창병;이성우;임춘택
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.46-47
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    • 2010
  • 일반적인 스위칭 콘버터의 교류 시변 특성을 시불변 회로로 변환시키는 페이저변환 기법이 차츰 널리 쓰이고 있으나 정적 응답특성을 구하는 데에 주로 국한되고 있다. 본 논문에서는 페이저변환 이론을 확장하여 단상, 다상의 모든 AC콘버터(DC-AC, AC-DC, AC-AC)와 모든 직병렬 공진형 콘버터(DC-DC)의 동적 응답특성을 일반적으로 구할 수 있는 새로운 이론을 제안한다. 본 논문에서는 복소 턴 비율(complex turn-ratio)을 갖는 전자변압기와 허수의 저항을 갖는 회로에 페이저변환을 적용하기 위해, 복소 라플라스변환을 도입하였다. 이를 통해 교류 콘버터 회로를 해석하고, 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

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새로운 아스팔트 혼합물의 저온응력 계산 기법에 대한 고찰: 라플라스 변환 (An Alternative One-Step Computation Approach for Computing Thermal Stress of Asphalt Mixture: the Laplace Transformation)

  • 문기훈;권오선;조문진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권1호
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    • pp.219-225
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    • 2019
  • 겨울철 발생하는 아스팔트 혼합물의 저온균열의 정량적 분석 및 평가를 위해서는 해당 아스팔트 혼합물의 저온응력이 반드시 계산되어야 하며, 이는 현재 대한민국, 미국 북부 및 캐나다 지역에서 포장 유지관리, 설계에 있어서 매우 중요한 사항 중 하나이다. 일반적으로 아스팔트 혼합물의 저온응력은 크리프 시험과 시간중첩이론을 바탕으로 계산되며 전통적으로 두 수학적 단계를 통해 계산된다. 우선 수학적, 수치적 변환과정(홉킨스-해밍 알고리즘)을 통해 크리프-강성응력에서 이완응력이 계산된다. 다음으로 이완응력 지배곡선을 구현한 후 회선적분의 수치해석적 접근을 통해 아스팔트 혼합물의 저온응력이 최종적으로 계산된다. 상기의 과정은 복잡하며, 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 이번 논문에서는 보다 간편한 라플라스 변환을 통해 해당 아스팔트 혼합물의 저온응력을 계산하였으며, 이의 결과를 전통적 계산 기법과 비교, 분석하였다. 결론적으로 새로이 제안된 라플라스 변환 기법은 보다 아스팔트 혼합물의 저온응력을 효과적, 효율적으로 계산할 수 있음이 발견되었다.

푸리에 변환을 이용한 파라미터 민감도 해석 (Parametric Sensitivity Analysis Using Fourier Transformation)

  • 백문열;이교승
    • 동력기계공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.58-64
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    • 2005
  • 주파수 영역 민감도 해석법은 동적 시스템의 전달함수에 대한 설계 파라미터의 변화에 의한 효과를 파악하기 위해 사용되어 왔으며, 이때의 민감도 함수는 시스템 설계 파라미터에 대한 시스템 전달 함수의 편미분 값이다. 일반적으로 종래의 주파수 영역 민감도 해석은 직접 미분법이나 라플라스 변환이 사용되어 왔다. 라플라스 변환을 사용하는 경우에 시스템의 차수가 증가할수록 역행렬 조작은 매우 많은 시간을 필요로 하며 또한 어려운 작업이다. 본논문에서는 이러한 다점을 보완하기 위하여 푸리에변환을 이용한 민감도 기법을 제시하였다. 파라미터의 변화에 대한 진폭-주파수 특성의 민감도 해석을 간단한 2자유도 모델과 로터 다이나믹 시스템에 적용하였다.

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유리차수 미분을 이용한 위치제어기 구현 (Position Controller Implementation Using the Fractional Order Derivative)

  • 강정욱;전용호
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.185-190
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    • 2019
  • 본 연구는 유리차수 미분의 수학적인 방법을 시스템의 응답을 제어하는 제어기에 적용하고자 한다. 일반적인 PID제어기의 라플라스 변환은 s의 정수지수를 갖게 된다. 유리차수의 미분은 라플라스 변환에서 s에 대한 유리수 지수를 갖게 된다. 따라서 이를 제어기로 구성하기 위해서는 유리수 지수에 대한 설계가 적절하지 않아 이산시간으로 변환하여 설계하는 방법을 제안한다. 이를 표준 2차 시스템에 적용하여 성능을 살펴보고, 산업현장에서 많이 사용되는 솔레노이드밸브에 적용한다. 외란 상태의 추정이 가능하도록 루엔버거 관측기를 설계하고 관측된 상태에 대하여 유리차수 제어기를 적용하여 균일하며 정밀한 제어성능을 얻을 수 있었다. 정상상태의 위치오차가 0.1 [%]이내이고, 기동시간이 약 0.3 [s]이내의 정밀하며 균일한 위치제어성능 가짐을 확인할 수 있었다.

최소 표현 라플라스 변환에 기초한 단계형 확률변수의 시뮬레이션에 관한 연구 (Simulation of the Phase-Type Distribution Based on the Minimal Laplace Transform)

  • 김선교
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제33권1호
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    • pp.19-26
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    • 2024
  • 단계형 확률분포는 마코프 체인이 특정 상태로 흡수되는 시점까지 거쳐가는 여러 단계에서 체재하는 시간들의 합으로 정의되며 대기행렬 시스템과 신뢰성 분석 모형 등에 광범위하게 사용된다. 연속적 단계형 분포의 경우 흡수 상태로 진입하기까지 거쳐가는 각각의 단계에서의 체재 시간이 지수분포를 따르므로 연속적 단계형 분포는 다양한 지수분포들의 합 또는 볼록 결합으로 나타낼 수 있다. 단계형 분포를 생성하는 가장 일반적이면서도 직관적인 방법은 마코비안 표현방법이라 불리는 초기 확률벡터와 전이 생성행렬에 의해 주어지는 조건부 확률을 이용하는 것이다. 적률이 주어진 상황에서 단계형 변수를 생성하는 방법에 대한 기존의 연구들은 대부분 적률을 마코비안 표현방법으로 변환하는 것을 전제로 하고 있다. 본 연구에서는 적률을 마코비안 표현방법으로 변환하지 않고 확률 분포함수를 결정하여 단계형 확률변수를 생성하는 방법에 대해 살펴보고 마코프 표현을 사용하는 기존의 방법 대신에 조단 분해법과 최소 표현 라플라스 변환을 이용하여 2계 단계형 확률변수를 분포함수를 결정하는 공식과 절차를 제시한다. 이러한 접근 방법은 고차원의 단계형 확률분포를 이용하여 대기행렬의 시뮬레이션을 하는 경우에 마코비안 표현방법의 전이행렬을 결정하여 변수를 생성하는 경우보다 효율적이다.

z변환을 이용한 시간영역에서의 승차감 평가 (Evaluation of Ride Comfort in Time Domain by Using z-Transform)

  • 김영국;김석원;박찬경;김상수;김기환
    • 한국철도학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.495-500
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    • 2011
  • 철도차량의 승차감은 승객이 느끼는 감정이므로 물리적인 진동의 크기뿐만 아니라 인간의 감응도(느낌)도 고려하여야 하며, 이러한 진동에 대한 인간의 감응도를 나타낸 것이 주파수 보정곡선이다. 주파수 보정곡선은 라플라스 변환형태의 전달함수이기 때문에 이 전달함수를 직접 사용하여 시간 영역에서의 승차감의 평가가 불가능하다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 라플라스 변환형태의 전달함수를 시간 영역에서 사용할 수 있는 전달함수로 변환하는 방법을 제시하고 다양한 예제를 통해 이 방법에 대한 타당성을 입증하였다.

웨이블릿 영역에서 혼합 모델을 사용한 영상 잡음 제거 (Mixture Distributions for Image Denoising in Wavelet Domain)

  • 배병석;장문기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.89-90
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    • 2008
  • AWGN(Addictive white gaussian noise)에 의해 영상은 자주 훼손되곤 한다. 최근 이를 복원하기위해 웨이블릿(Wavelet) 영역에서의 베이시안(Bayesian) 추정법이 연구되고 있다. 웨이블릿 변환된 영상 신호의 밀도 함수(pdf)는 표족한 첨두와 긴 꼬리(long-tail)를 갖는 경망이 있다. 이러한 사전 밀도 함수(a priori probability density function)를 상황에 적합하게 추정한다면 좋은 성능의 복원 결과를 얻을 수 있다. 빈번이 제안되는 릴도 함수로 가우시안(Gaussian) 분포 참수와 라플라스(Laplace) 분포 함수가 있다. 이들 각각의 모델은 훌륭히 변환 계수들을 모델링하며 나름대로의 장점을 나타낸다. 본 연구에서는 가우시안 분포와 라플라스(Laplace) 분포의 혼합 분포 모델을 밀도 함수로 제안하여, 이 들의 장점을 종합하였다. 이를 MAP(Maximum a Posteriori) 추정 방법에 적용하여 잡음을 제거 하였다. 그 결과 기존의 알고리즘에 비해 시각적인 면(Visual aspect), 수치적인 면(PSNR), 그리고 연산량(Complexity) 측면에서 망상된 결과를 얻었다.

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구조동역학-열탄성학 연성문제의 유한요소 정식화 및 분류 (The Finite Element Formulation and Its Classification of Dynamic Thermoelastic Problems of Solids)

  • Yun, Seong-Ho
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.37-49
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    • 2000
  • 본 논문은 구조물의 동역학 및 열탄성 연성문제 해석을 위한 통합된 유한요소법을 개발하는데 초점을 두고있다. 첫째로, 열전도 방정식에 열변위라는 물리량을 도입하여 동역학의 운동 방정식과 유사하도록 유도한 후, 변분법과 일반좌표계를 이용하여 시간영역에서 정식화하였다. 둘째로, 두 방정식에 라플라스 변환을 동시에 도입하고, 공간변수만을 갖는 형상함수와 가중잔여법을 적용하여 유한요소식을 변환영역에서 표현하였다. 연성된 방정식을 문제의 특성에 따라서 분류하였고 정식화 과정을 검증하였다. 또한 수치해석 알고리듬이 갖는 수치 역 변환의 정성적인 경향에 대하여 검토하였다.

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