스테레오 매칭의 지역적 방법은 구현의 용이성과 낮은 계산복잡도로 인하여 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 대부분의 지역적 방법들은 영상이 외부환경에 변형되었을 때의 경우를 고려하지 않고 있기 때문에, 외부환경에 의해 많이 변형된 영상에 대해서는 제대로 된 변이 정보를 추출해내지 못한다. 본 논문에서는 양쪽 영상에서 곡선접합을 이용하여 서로 대응되는 영역을 찾는 스테레오 매칭 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 조명과 같은 외부요소에 강인한 특징을 가진다. 이 기법은 전 처리나 후처리 과정에서 부가적인 작업의 수행 없이 기법 자체만으로 외부요소에 대한 보상을 실행한다는 면에서 장점을 가진다. 비록 다양한 영상에서 변이를 추출하는 실험 결과, 거시적인 특성을 반영하는 곡선접합만으로도 조명에 의해 변형된 영상에 대해서 변이결과를 추출해내었다. 차후 미시적인 방법과의 결합을 통해, 변이정보의 추출의 정확도를 올릴 수 있을 것 이라고 기대된다.
본 논문은 분산전원의 주파수 변동에 적응하는 아날로그형의 능동 전력 필터를 제안하였다. 주파수 변동이 심한 분산전원에서 비선형부하에 의해 발생한 고조파의 제거를 위해 전원의 고조파 전류와 주파수가 같고 위상차가 $180[^{\circ}]$인 보상 전류를 투입함으로써 전원의 고조파를 제거하였다. 이때 보상전류의 생성을 위한 기준전류 검출회로는 변동하는 전원 주파수를 추적하고 적응하도록 PLL과 VCGIC(Voltage Controlled Generalized Impedance Converter)를 사용하였다. 시뮬레이션과 실험을 통해 제안된 시스템이 주파수가 변동하는 분산전원의 고조파 전류를 효과적으로 제거함을 증명하였다.
15개의 광섬유 격자를 이용하여 전력설비의 온도변화를 상시 감시하는 분배형 광섬유 온도센서 시스템을 제작하였다. MEMS 파장가변 필터를 사용하는 복조시스템의 비선형 동작특성에 의한 측정오차를 보상하기 위하여 Fabry-Perot ITU 필터의 투과파장을 기준으로 하는 다항식 피팅 알고리즘을 사용하였다. 실험을 통하여 보상알고리즘이 구동주파수와 무관하게 센서시스템의 정밀도를 유지하는 것을 확인하였으며 기준 온도계로 사용한 써모커플과의 선형화 오차는 약 0.18[%]로 측정되었다.
본 논문은 자기부상열차용 전원의 문제점을 개선시키기 위해서 다중루프 제어기를 제시하였다. 제시된 제어기는 3개의 부분으로 구성되어 있다. 첫 번째는 입력전압의 변동에 대하여 보상할 수 있는 Feed Forward제어기이며 두 번째는 리액터 전류와 출력 전류의 차를 보상하며, 세 번째는 비례적분제어기를 사용하여 출력전압에 포함된 리플을 감소시키므로써, 안정화된 시스템을 구현하였다. 이 시스템의 특성을 확인하기 위해서 Matlab Simulink와 고성능 DSP소자인 TMS320F240을 이용하여 비교 분석하였다.
본 논문에서는 양방향 화면 간 예측에서 LIC(Local Illuminance Compensation)의 복잡도 감소를 위한 방법을 제안한다. LIC는 화면 간 예측의 정확도를 높이기 위해 현재 블록과 참조블록의 주변 복원샘플을 이용하여 지역 조명 보상을 수행한다. 지역 조명 보상을 위해 필요한 가중치와 오프셋을 주변 복원 샘플을 이용하여 부/복호화기 양측에서 계산하기 때문에 별도의 정보 전송 없이 부호화 효율이 향상되는 장점이 있지만 부호화 예측 단계 및 복호화 단계에서 가중치와 오프셋을 구하기 때문에 부/복호화 복잡도가 높아지는 단점을 가지게 된다. 따라서 본 논문에서는 저 복잡도 LIC를 위해 크게 두 가지 방법을 제안한다. 첫 번째 방법은 양방향 예측 시 가중치 없이 오프셋만으로 조명보상을 적용하는 방법이고, 두 번째는 양방향 예측에서 LIC를 양방향예측을 통해 구해진 참조 블록의 가중 평균 단계 이후 적용하는 방법이다. 제안하는 방법의 성능 평가를 위하여 RA(Random Access) 조건에서 MPEG 표준 실험 영상의 B, C, D 클래스를 이용하여 BMS-2.0.1과 BD-rate 성능을 비교한다. 실험결과로서 본 논문에서 제안하는 방법이 BMS-2.0.1 대비 BD-rate 성능 관점에서 Y, U, V 각각에 대하여 평균 0.29%, 0.23%, 0.04%의 BD-rate 결과를 보이고 부/복호화 시간은 거의 동일하다. BD-rate의 손실이 있었지만, LIC 파라미터 유도과정에서 곱셈 연산이 제거되고 덧셈 연산이 절반으로 감소됨에 따라 LIC의 계산 복잡도가 크게 감소되었다.
종랭의 시간영역에서의 가상전력이론은 기본파 무효전력성분의 계산시, 전압과 전류의 상호상관함수 알고리즘이 이용되며, 이는 많은 시간과 기억용량이 필요하게 되므로 DSP(Digral Signal Process)에 의해서만 비로소 실시간 전력분석 및 제어가 가능하게 된다.또한 3차원 전퓨 좌표계에 의한 종래의 능동전력필터의 보상성능 평가법은 평가대상의 부하전류가 유도성인지 용량성 인지 평가할 수 없는 단점이 있었다. 따라서 본 연구에서는 종래의 시간영역에서의 가상전력이론에 비하여 비교적 전력을 간단히 분석할 수 있는 평균전력이론을 제안하고, 유도성 부하 및 용량성 부하에도 모두 적용 가능한 능동전력필터의 수정된 보상성능 평가법을 제시하였다. 종래의 시간영역에서의 가상전력이론과 비교하여 제안된 방법이 동일한 결과를 얻으면서 DSP등이 필요치 않는 간단한 알고리즘을 C-언어에 의한 시뮬레이터로 그 가능성을 확인하였다.
여자제어 시스템의 AVR(Automatic Voltage Regulator) 장치는 발전기의 출력 전압을 일정하게 유지시키기 위하여, 여자기의 전압 또는 전류를 발전기 부하 전류 및 전압 변동에 따라 제어하는 역할을 수행한다. 이러한 AVR 장치의 응답성과 제어 특성은 발전기의 부하 변동 또는 과도 응답 상태에서의 출력 특성을 결정하게 된다. 본 논문에서는 고성능 전동기 제어 시스템에 널리 사용되고 있는 PWM 제어 시스템과 부하 변동에 강인하게 동작할 수 있는 과도 응답 보상기를 적용한 고성능 여자 시스템을 제안한다. 과도 응답 보상기는 발전기의 부하 전류 변동에 따라, 여자기의 제어신호를 PID 제어기의 출력에 더하여 빠른 속응성과 안정성을 가지도록 함으로써, 발전기의 출력 전압을 안정적으로 공급할 수 있도록 제어한다. 제안된 고성능 여자 시스템은 컴퓨터 시뮬레이션과 소형 발전기 시스템에 적용된 실험을 통하여 그 성능을 검증하였다.
본 논문에서는 정전류 부하모델 교류 전기철도 AT 급전시스템을 회로망 해석법(Loop Equation Method)을 이용하여 실제 급전시스템과 유사하게 제약조건을 두고 여러 경우를 가정하여 모델링 하였다. 이 방법을 통해 앞으로 건설될 고속 전기철도 급전시스템의 전력품질에 영향을 줄 수 있는 전압강하에 주안점을 두고 정상급전의 경우뿐만 아니라 연장급전의 경우를 새롭게 확대 해석하였으며 이 결과를 동적 시뮬레이션 프로그램인 PSCAD /EMTDC를 이용하여 그 정확성과 실용성을 검증하였다. 또한 사례연구를 통해 전압 보상기를 설치하지 않는 경우와 STATCOM을 설치한 경우의 전압강하 보상효과를 PSCAD/EMTDC로 시뮬레이션 하여 검증하였다.
순시전력이론은 수학적으로 이해가 용이하며, PWM 전력변환기를 $\alpha$-$\beta$ 정지 좌표에서 비교적 쉽게 제어할 수 있기 때문에 많은 연구가 되어 오고 있다. 그런데 순시진력이론은 보상기준전류 계산과정에 없어서 많은 전류 성분과 전력성분이 얻어지며 이는 순시전력이론의 불리적인 해석에 영향을 주고 있다. 특히 순시전력이론올 처음 접하는 초보 연구자들은 이와 같은 순시전력의 직류 및 교류성분 그리고 순시전류획 $\alpha$-$\beta$정분의 표준 파형에 대한 정보가 부족하기 때문에 각 성분들의 계산이 맞는지 확인하기 어려웠다. 따라서 본 연구에서는 MATLAB/SIMULINK에 의하여 순시전력이론의 전류성분파 전력성분올 파형과 $\alpha$-$\beta$공간궤적으로 나타내어 초보 연구자들의 이해를 돕도록 하였다. 또한 순시전력 성분 보상애 따른 보상기준 전류 파형이 비선형 부하 계통의 전원전류 파형에 미치는 영향을 쉽게 파악할 수 있도록 하였다.
3상 전력계통에 단상 대용량의 전철부하가 접속되면 3상 전류가 불평형하게 되어 역상 전류가 흐르게 된다. 이 역상전류는 전원 측 발전기의 회전자 표면에 과전류를 발생시키며, 급전계통 및 관련 설비에 나쁜 영향을 끼치게 된다. 현재 교류 전기철도에서는 불평형 경감을 위하여 Scott결선 변압기를 채용하고 있으나 2차 극의 서로 다른 단상부하 크기 및 위상을 동일하게 일치시킬 수는 없고, 회생부하 전기차 도입과 인관 변전소 사고로 인한 연장급진도 고려해야 되기 때문에 역상전류 보상기가 필요하다. 본 논문은 기존의 전류불평형 해석방법인 정적모델 평가기법 대신에 열차운행스케줄에 따른 동적 특성을 이용한 새로운 전류불평형 평가기법을 유도하였으며, 이를 통해 부하 측의 불평형에 의해 발생하는 역상전류를 흡수하기 위한 보상기를 제안하고 실 계통에 가까운 전류불평형 문제를 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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