본 연구에서는 진동제어를 목적으로 강성이 비대칭적으로 분포된 구조물에 점탄성 감쇠기를 설치할 경우 비틀림 응답을 줄이기 위한 감쇠기의 효과적인 배치방법에 관하여 연구하였다. 비대칭 구조물의 응답에 미치는 점탄성 감쇠기의 효과를 알아보기 위하여 비대칭 비비례감쇠시스템의 특성방정식을 유도하고, 고유치해석을 통해 감쇠기가 설치된 비틀림 건물의 거동특성을 파악하였다. 이를 바탕으로 강성 편심 및 진동수비에 따른 최적 감쇠 편심을 찾아 이를 3차원 그래프로 나타내었다. 이를 이용하여 비대칭건물에 감쇠기를 설치했을 때 같은 양의 감쇠기를 대칭으로 설치하였을 때 보다 그 효과가 더욱 향상되는 것으로 나타났다. 또한 비대칭 건물의 비틀림제어면에서 점탄성 감쇠기가 점점 감쇠기보다 우수한 것으로 나타났다.
비대칭 사장교에 지진으로 인한 진동을 MR(Magneto-rheological) 댐퍼를 이용하여 효과적으로 제어하는 연구를 수행하였다. MR 댐퍼의 실용적인 사용성을 높이기 위하여 비대칭 사장교 구조물을 설계/제작하고, 이 교량구조물을 적정하게 제어할 수 있도록 MR 댐퍼를 제작하였다. El-centro 지진파로 비대칭 사장교를 수평방향으로 가진하여 수직방향과 수평방향의 진동을 제어하는 실험을 하였다. 각 방향의 진동제어 실험에 5가지의 제어 조건으로 MR 댐퍼의 제어성능을 평가 하였다. 실험결과 MR 댐퍼는 지진진동으로 인한 비대징사장교를 진동제어 하기 위하여 Lyapunov Control 알고리즘과 Clipped-optimal control 알고리즘을 이용하여 제어를 할 경우, 보다 효과적으로 진동을 제어하는 것을 알 수 있었다. 그리고 구조물의 비대칭성과 수평 가진으로 인하여 수직 및 수평 방향의 진동제어가 서로 다른 제어효과를 보였다. 이와 같은 제어효과는 비대칭 사장교와 같은 유연하며 비대칭인 구조물에 준능동의 MR 댐퍼가 효과적으로 지진진동을 제어하는 것으로 평가되었다.
추력기가 비대칭으로 배치된 위성의 궤도조절시 궤도조절용 추력기를 이용하여 궤도조절과 동시에 자세를 제어하는 한 방법으로 제시하였다. 궤도 조절시에는 추력기의 비분사 시간을 조절하여 자세를 제어하며 궤도를 조절하나, 비대칭의 경우는 기존의 대칭 추력기의 분사방법을 쓸 수 없고 비대칭으로 인한 토크외란을 상세시키며 분사해 주어야 한다. 본 논문에서는 영의 해를 이용하여 토크외란 없이 궤도조절과 함께 자세제어하는 방법을 제시하였으며 시뮬레이션 결과 잘 적용됨을 보였다.
본 논문은 중 전력, 고 입력 전압응용에서 많이 이용되는 비대칭 하프브릿지 PWM DC-DC 컨버터의 다중 출력 구성을 위한 최적의 설계 방식을 제안한다. 제안된 방식은 기본 PWM에서 부하에 따른 연속전류동작모드(CCM)의 구간을 늘여, 제어되는 전원의 부하 변동이 크더라도, 다중출력 되어지는 전원의 정상상태 동작점의 변동이 크게 발생하지 않도록 한다. 제어되는 비대칭 하프브릿지(ASHB)의 부하에 따른 시비율 변화가 작아지면 경 부하에서 변압기에 인가되는 전압의 크기가 줄어들어 다중 출력 되어지는 단의 전체적인 전압 스트레스가 감소한다. 또한 제안된 방식의 비대칭 하프브릿지 회로는 기존의 1차 측 전류 비대칭성을 보상하여 보다 넓은 부하 영역에서 영전압 스위칭이 가능하며 스위칭 손실과 이에 의한 EMI가 감소하게 된다. 제안된 방식은 기존 하드웨어와 비교하여 그 성능을 검증하였다.
스케쥴링 및 데이터율의 결합 제어와 같은 자원할당 기술은 전파인지 네트워크에서는 매우 중요한 문제이다. 그러나 전파인지 네트워크에서는 주사용자 채널의 스토케스틱 특성으로 인하여 데이터율 및 스케쥴링을 결합하여 제어하는 것은 매우 어렵다. 본 논문에서는 전파인지 네트워크에서 신뢰성 제한 조건들을 고려한 비대칭 데이터율 및 스케쥴링 결합 제어 기법을 제안한다. 데이터율 및 스케쥴링 문제를 컨벡스 최적화 기법으로 공식화하고 쌍대성 분해 기법을 사용하여 부분 문제로 변환하여 분산화 하였다. 본 논문에서는 전체 시스템의 효용함수를 최대화 하도록 분산 노드들의 데이터율을 분산적으로 제어하는 알고리즘을 제안 하였다. 반면, 스케줄링은 기지국이 최적화하는 비대칭 기법을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 비대칭 결합 제어 알고리즘은 전체 최적화 해로 수렴하는 것을 수치해석 기법으로 검증하였다.
본 논문은 3상 불평형 전압이 인가될 때 선간 전압의 실효간을 측정해서 불평형율을 검출하고 선간 전압의 실효간이 평형이 되도록 각 상의 상전압을 전력소자를 사용한 위상각제어를 통해서 각 상별 스위칭각을 비대칭적으로 조절함으로서 3상 전압 불평형을 개선하고자 한다. 이를 모의실험을 통해 저항 부하와 유도 전동기 부하에서 검증하였다.
최근 강재의 고강도화를 통한 부재 단면 사이즈의 절감은 종종 강성의 부족으로 이어져 과도한 처짐이나 진동문제를 야기한다. 따라서 적절한 설계나 예방을 통해 구조물의 바닥진동에 대한 보완이 필수적이다. 이러한 바닥진동 문제를 해결하기 위해 동조질량감쇠기가 종종 쓰이고 있다. 동조질량감쇠기는 바닥의 진동수에 대해 정확히 설계되었을 때에는 효율적으로 바닥진동을 제어할 수 있다. 하지만 바닥질량의 크기와 외부하중의 특성에 따라 바닥의 진동수가 수시로 변하는 경우에는 그 효율이 급격히 낮아질 가능성이 있다. 이러한 현상을 동조이탈이라고 한다. 본 연구는 실제 바닥에 가해지는 하중의 변화에 따라 바닥의 진동수가 달라지는 양상을 실험을 통해 고찰한다. 실험 바닥에 기존의 단일동조질량감쇠기를 적용하여 단일동조질량 감쇠기의 한계인 동조이탈현상을 확인한다. 또한, 바닥진동제어의 강건성을 확보하기 위해 진동수의 불확실성을 반영한 비대칭 동조질량감쇠기의 활용을 제안한다. TMD의 강건성이란 진동수가 변화하는 상황에서 바닥진동제어 성능이 얼마나 지속되느냐를 뜻한다. 제안된 비대칭 TMD는 두 개의 비대칭 강성을 가지고 있기 때문에 병진운동과 회전운동을 하면서 진동에너지를 소산한다. 제안된 비대칭TMD의 최적화 결과, 비대칭TMD는 기존 STMD에 비해 28%이상의 진동제어성능을 확보하였으며, 외부의 환경 변화에 대한 강건성은 약 1.4배 개선되었다.
6상 전동기는 높은 신뢰성과 토크 리플의 저감 등의 성능 이점으로 인해 다양한 산업 분야에서 고려되고 있다. 6상 전동기는 일반적으로 두 3상 권선의 형태로 모델링할 수 있으며, 독립된 두 개의 전류 제어기를 사용하는 경우, 두 3상 권선 간의 상호 간섭 인덕턴스의 영향으로 인하여 불안정해지는 특성이 있다. 안정적인 전동기 구동을 위하여, 비대칭 6상 전동기의 상호 간섭 영향을 최소화하는 전류 제어기가 필요하다. 이를 위해, 본 연구에서는 이산 영역에서의 6상 전동기의 전류 제어 폐루프 응답 특성을 분석하고 비간섭 (Decoupling) 전류 제어기 구조를 제시한다.
LED를 광원으로 사용하는 조명기구는 용도에 맞는 적합한 배광을 가져야 한다. 도로조명기구의 경우 기능적인 측면에서 보다 세밀한 배광제어를 필요로 하며, 비대칭 형태의 배광을 갖는다. 도로조명의 배광을 달성하는 렌즈와 비대칭 배광을 구현하기 위한 렌즈를 설계하고 반사판이 포함된 형태의 광학계 설계안을 제시하였다. 형상 및 사이즈 측면이 고려되었으며 설계된 렌즈 및 광학계는 광학성능 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 성능을 검증하였다.
비대칭 율이 높은 비대칭 망에서 동작하는 TCP의 성능은 상향 링크의 혼잡 발생 여부에 좌우된다. 상향 링크에 실리는 응답 패킷 트래픽이 링크의 대역폭을 넘어서게 되면 응답 패킷이 손실되거나 전송 지연이 길어져서 성능을 저하시킨다. 상향 링크의 혼잡 문제를 해결하는 대표적인 방법으로 응답 패킷 필터링/재생성 기법을 들 수 있다. 본 논문에서는 해당 기법의 문제점을 해결한, 송신측 TCP의 상태에 따라 응답 패킷 재생성 작업을 수행하는 동적 패킷 재생성 기법을 제안한다. 이 기법은 정확한 응답 패킷을 재생성하고, 이를 순서 뒤바뀜 없이 송신측에 전송하도록 하여 혼잡 제어 구간에서의 성능을 향상시킨다. 또, TCP가 혼잡 제어 상태에 있는 동안에만 응답 패킷 재생성 작업을 수행하도록 하여 불필요한 응답 패킷 트래픽과 패킷 재생성에 드는 부하를 줄인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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