• 제목/요약/키워드: 빔제어

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최적의 Bang-Bang 입력을 이용한 볼-빔 시스템의 강인한 추적 제어 (Robust Tracking Control of a Ball and Beam System using Optimal Bang-Bang Input)

  • 이경태;최호림
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.110-120
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    • 2018
  • 본 논문에서는, 볼-빔 시스템에 입-출력 궤환 선형화 기법을 적용하여 추종 궤적 r(t)를 추종하도록 제어기를 설계하였다. 설계한 제어기로 시뮬레이션 및 실험에 적용한 결과, 실험에서 오차가 크게 발생하였다. 이러한 이유는 외란 및 입력정합조건을 만족하지 못해 발생한 것으로 판단되어 볼-빔 시스템의 기존 모델링에서 적절한 외란을 추가하여, 시뮬레이션을 통해 실험 결과와 비슷한 유효한 모델링임을 입증하였다. 그러나, 여전히 저하된 성능으로 인해 bang-bang 제어기를 추가로 적용하였다. 결과적으로, 시스템의 불확실성에 대해 강인하고 향상된 성능을 시뮬레이션 및 실험결과를 통해 검증하였다.

2층 구조 압전 트랜스듀서를 이용한 초음파 트랜스듀서 어레이의 지향 특성 가변 (Directivity Characteristics Control of Ultrasonic Transducer Array Using Two-layered Piezoelectric Transducer)

  • 김정호;송인진;하강렬;김천덕;김무준
    • 한국음향학회지
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    • 제22권8호
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    • pp.629-636
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    • 2003
  • 의료용 초음파 진단 장치나 표적을 탐지하는 소나 등에 사용되는 초음파 트랜스듀서 어레이는 정도 높은 정보를 얻기 위해 목적에 맞는 지향특성이 요구되어진다. 본 연구에서는 사용 목적 따라 지향 특성을 가변할 수 있는 초음파 트랜스듀스 어레이를 제안하였다. 제안한 초음파 트랜스듀서 어레이는 전기적 용량으로 제 2 차 모드의 효율을 제어할 수 있는 2층 구조 트랜스듀서를 이용하여 트랜스듀서 어레이의 빔 폭을 제어하였다. 이것을 시험 제작하여 이론 및 실험적으로 해석한 결과 주엽의 -3 dB 빔 폭을 7.6° ∼ 16.2°의 범위에서 제어 가능함을 확인하였다.

레이저빔 제어 전자셔터 구동 알고리즘에 관한 연구 (Study on the Laser Beam Controlled Driving Algorithm of the Electronic Shutter)

  • 이영욱
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2004년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.157-161
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    • 2004
  • 본 연구는 레이저빔을 제어하기 위한 전자 셔터의 디지털 I/O 인터페이스와 온도 제어 알고리즘을 개발함으로써 레이저 치료 시 열적 피이드백을 통한 치료의 가능성을 제시하였다. 이러한 전자셔터 구동 인터페이스와 제어 알고리즘의 개발로 어느 일정한 범위의 온도가 자동제어 되도록 설계하였다.

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광디스크 드라이브에서 서보용 제어시스템의 하드웨어/소프트웨어 최적화 (Hardware/Software Optimization of the Servo control system in Optical Disc Drive)

  • 이동한;윤형덕;안영준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.218-223
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    • 2002
  • 광 디스크 드라이브에서의 서보 제어시스템에는 광 픽업에서 발생된 레이저 빔을 디스크 기록면의 데이터 트랙에 정확히 위치시키기 위한 제어 계를 갖고 있다. 광 디스크의 고배속화에 따른 외란의 주파수 대역의 증가에 따라 더욱 더 높은 샘플링 주파수로 레이저 빔의 위치 제어를 필요로 하게 되고, 여러 가지 알고리즘의 증가로 인해 DSP의 연산 부담은 증가하게 된다. 본 논문에서는 서보 제어에 필요한 알고리즘의 최적화된 하드웨어/소프트웨어 시스템을 구현하고 이를 이용한 실험 결과를 제시한다.

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회분식 전자빔 조사에 의한 적조제거 특성 연구 (Feasibility Study for Removal of Red Tide by Batch Fed Electron Beam Irradiation)

  • 강호;임선애;정지현;김유리;한범수
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.248-255
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    • 2010
  • 본 연구는 연안해역에서 발생하는 적조의 현장 제어기술로 전자빔을 이용하고자 적조사멸에 대한 전자빔 조사의 효율성을 평가하였다. Prorocentrum minimum, Prorocentrum micans, Cochlodinium polykrikoides, Heterosigma akashiwo, Alexnadrium catenella의 5종을 실험대상 적조로 선정하여 배양하였으며, 실제 경남 통영(2007. 8. 15)에서 발생한 적조에 대해서도 동일한 실험을 수행하였다. 전자빔 조사선량은 1 kGy, 2 kGy, 4 kGy, 8 kGy로 1 kGy의 전자빔 조사로 50~65%의 적조사멸율을 보였으며, 1일 경과 시 86~97% 사멸하였다. Chlorophyll-a의 경우 조사 즉시 50~64% 감소하고, 1일 경과한 뒤 72~93%의 감소율을 보였다. 또한 전자빔 조사 즉시 S-protein은 28~47%, S-carbohydrate는 16~45% 가 증가하였으며, 1일의 시간 경과 후에는 S-protein이 77~138%, S-carbohydrate가 77~212%까지 증가하였다. 또한 투과 전자현미경을 통해 전자빔 조사 전후의 적조세포 관측을 통하여 세포의 파괴 및 세포내 구성물질의 용출을 확인할 수 있었다. 이렇듯 적조에 전자빔을 조사함으로써 Extracellular Biopolymer에 의한 Flocculation을 유도하여 적조를 침강 제어할 수 있다. 또한 전자빔 조사 전 후 Alexandrium catenella의 PSP(Paralytic Shellfish Poisoning) 패독 분석 결과 1 kGy의 전자빔을 조사함으로써 전자빔을 조사하지 않은 적조 대비 PSP 독성 함량이 48% 감소하여 전자빔조사가 유독적조의 사멸 뿐만 아니라 제독에도 효과가 있음을 알 수 있었다.

SPA 안테나 기반 단일 RF 체인을 사용한 빔포밍 기능 구현 (Design of Beamforming Scheme Using Single RF Chain Based on SPA Antenna)

  • 송재수;서석;김형진;조성철;오정훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권6호
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    • pp.689-697
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    • 2016
  • 본 논문에서는 다수의 기생소자를 사용하여 빔패턴을 제어할 수 있는 SPA(Switched Parasitic Array) 안테나를 설계 및 제작하고, 이를 실제 무선통신 시스템에 적용하여 빔포밍 기능을 구현함으로써 시스템 성능이 향상됨을 확인한다. SPA 안테나는 단일 능동 안테나와 그 주위에 다수의 기생소자들로 구성되는 안테나로서 기생소자의 스위칭을 통하여 빔패턴 제어가 가능한 안테나이다. 이러한 안테나 특성을 이용하면 기존의 다중 안테나 시스템으로 구현되는 빔포밍 기능을 SPA 안테나로 구현이 가능하다. SPA 안테나를 이용한 빔포밍 시스템은 단일 능동 안테나와 단일 RF 체인을 사용하기 때문에 저비용, 저복잡도 및 저전력의 통신 시스템을 구현할 수 있다. 본 논문에서는 SPA 안테나를 통한 빔포밍 이득을 실제 시스템 레벨에서 확인하기 위하여 기 구현된 무선통신 시스템 상에서 SPA 안테나를 적용하는 경우와 기존의 omni 안테나를 사용하는 경우에 대하여 성능 파라미터(SNR, PER, 전송속도)를 측정하여 비교 분석한다.

$H_2$/H$\infty$$\mu$이론을 이용한 유연 빔의 위치제어 (Robust Positioning Control of a Flexible beam using $H_2/H_{\infty}$ and $\mu$-theory)

  • 최연욱
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.101-107
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    • 2001
  • 본 연구는 유연한 빔의 위치를 제어하기 위한 강인한 제어기 설계를 위한 하나의 방법으로서 혼합 $H_2/H_{\infty}$$\mu$이론을 이용한 하나의 방법을 제시하고 있다. 먼저 제어기의 설계를 위한 유연한 빔의 수식모델을 얻기 위해 해석적인 방법과 실험을 통한 방법을 적용하였다. 이 결과로서 강인한 제어기의 설계를 위해 필요한 불확실성의 영역에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있다. 다음, 혼합 $H_2/H_{\infty}$ 이론을 상기모델에 적용하여 강인한 제어기를 설계하고, 여기에 $\mu$이론을 적용하여 일반적으로 혼합 $H_{\infty}$ 제어기가 가질 수 있는 보수성을 완화시킨다 마지막으로 Simulation과 실험을 통하여 설계된 제어기의 유효성을 보인다.

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고출력 레이저 용접 시스템 제어기술 (The Technology of Laser Welding System Controller)

  • 김도열;최흥근;유석준;이승태
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제14권3호
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    • pp.20-28
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    • 1996
  • 고밀도 에너지를 열원으로 이용하는 고출력 레이저로는 CO$_{2}$레이저와 Nd;YAG 레이저가 있다. 레이저는 열가공임에도 불구하고 빔의 스폿경을 작게하여 높은 에너지 밀도($10^{6}$ W/cm$_{2}$ 이상)을 얻을 수 있으므로 열영향이 작고 작은 변형범위내에서 용접을 할 수 있고 입력 에너지의 제어성이 좋아서 미세한 용접이 가능하게 하고, 빔폭 대비 용입깊이가 커서 깊은 용접 비드가 형성되며, 자동화가 용이하다는 장점이 있다. 특히 Nd;YAG 레이저의 경우는 광 섬유를 이용하므로서 에너 지의 시간 분할 및 에너지 분할을 할 수 있는 등 분기 및 배치가 용이하며 펄스의 활 용을 극대화 할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 결점으로도 맞대기 용접의 경우 갭의 여유가 판두께, 초점위치, 빔모드에 따라 변화하는데 이는 빔 스폿이 작음에 따른 장점이 단점으로 작용하는 경우이다. 레이저 용접부의 비드 폭이 좁기 때문에 인장 강도가 모재의 인장강도보다 밑도는 것도 겹쳐서 용접된 이음 부분의 인장강도에 있 어서 단점이 되고 있다.

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비면허 대역에서의 빔포밍을 이용한 간섭 제어 기법 (Interference Management Technique using Beamforming for Unlicensed Band)

  • 김형진;오정훈
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.806-807
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    • 2015
  • 본 논문에서는 빔포밍 기술을 이용하여 Wi-Fi 시스템에서 용량을 증가시키는 기술들을 조사하였다. 그리고 일부 제조사들의 핵심 기술 연구 동향을 소개한다. 본 논문은 비면허 대역에서 빔포밍 기술을 이용하여 간섭을 제어하여 무선 링크의 성능을 높이는 기술에 대해서 제안한다.

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소나 송신기의 회전 송신빔 구동을 위한 효율적인 출력 제어 기법 연구 (A Study on Effective Output Control Technique for Rotational Transmission Beam Drive of Sonar Transmitter)

  • 이병화
    • 한국음향학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.280-287
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    • 2012
  • 본 논문은 능동 소나 송신기의 효율적인 회전 송신빔 구동을 위하여 부하인 원통형 배열센서의 회전 방위별 동적 임피던스 특성을 실험적으로 분석하고 최대 전력이 부하에 효과적으로 전송되도록 송신기의 출력을 실시간으로 제어하는 기법에 관한 연구이다. 회전 송신빔 구동시, 전기적, 음향적 경계조건에 의해 발생하는 과부하 조건에서 배열센서의 실시간 임피던스 변화와 송신기의 출력 거동 특성을 분석하였다. 그 결과로부터 과도 특성에서도 송신 중단 없이, 송신기와 부하를 보호하면서 송출되는 전력량을 최대화할 수 있는 새로운 송신 출력 제어 기법을 제안하고 실험을 통하여 제안된 기법을 검증하였다.