In this paper, we introduce a charge pump phase-locked loop (PLL) architecture which employs a precharge phase frequency detector (PFD) and a sequential PFD to achieve a high frequency operation and a fast acquisition. Operation frequency is increased by using the precharge PFD when the phase difference is within $-{\pi}{\sim}{\pi}$ and acquisition time is shortened by using the sequential PFD and the increased charge pump current when the phase difference is larger than ${\pm}{\pi}$. So error detection range of the proposed PLL structure is not limited to $-{\pi}{\sim}{\pi}$ and a high frequency operation and a higher speed lock-up time can be achieved. The proposed PLL was designed using 1.5 ${\mu}m$ CMOS technology with 5V supply voltage to verify the lock in process. The proposed PLL shows successful acquisition for 200 MHz input frequency. On the other hand, the conventional PLL with the sequential PFD cannot operate at up to 160MHz. Moreover, the lock-up time is drastically reduced from 7.0 ${\mu}s\;to\;2.0\;{\mu}s$ only if the loop bandwidth to input frequency ratio is regulated by the divide-by-4 counter during the acquisition process. By virtue of this dual PFDs, the proposed PLL structure can improve the trade-off between acquisition behavior and locked behavior.
컨테이너 물동량 증대에 따라 항만 내 타부두 간 환적 물동량 수요가 크게 증대되었으나, 기존 YT 방식의 타부두 환적은 이를 효율적으로 뒷받침하지 못하고 있다. 본 논문은 컨테이너항만의 경쟁력 향상을 위한 컨테이너 대용량 이송장치 개발방안을 제시하였다. 시스템 대안의 장단점 분석과 국내 터미널 운영형태를 고려하여 2단적재 다중 편성시스템(DMTS)을 최종 대안으로 선정하였다. DMTS 회전반경은 13.5m로, 국내 기존 항만의 layout에서 즉시 운용 가능할 것으로 판단된다. 특허분석을 통하여 DMTS 핵심기술 항목으로서 현가 조향장치 최적설계, 동력 및 동력전달 장치, 주행제어 및 안전감시장치, 그리고 트레일러 간 연결기 등을 도출하였다. DMTS는 국내 수출입 항만에 적용하는데 문제가 없으며 단위 수송용량이 높아 운영 효율성 개선에 기여할 것으로 판단된다.
This paper presents a control approach for designing a fuzzy-PI controller for a synchronous generator excitation and SVC system. A combination of thyristor-controlled reactors and fixed capacitors(TCR-FC) type SVC is recognized as having the most flexible control and high speed response, which has been widely utilized in power systems, is considered and designed to improve the response of a synchronous generator, as well as controlling the system voltage. A Fuzzy-PI controller for SVC system was proposed in this paper. The PI gain parameters of the proposed Fuzzy-PI controller which is a special type of PI ones are self-tuned by fuzzy inference technique. It is natural that the fuzzy inference technique should be based on humans intuitions and empirical knowledge. Nonetheless, the conventional ones were not so. Therefore, In this paper, the fuzzy inference technique of PI gains using MMGM(Min Max Gravity Method) which is very similar to humans inference procedures, was presented and applied to the SVC system. The system dynamic responses are examined after applying all small disturbance condition.
무선 Ad hoc 네트워크에 지향성 안테나를 사용함으로써 간섭의 영향 감소, 공간재이용(spatial reuse) 증가, 그리고 통신용량 증가 등의 장점을 실현할 수 있다. 그러나 기존의 IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 무지 향성 안테나를 고려하여 설계되었기 때문에 기존의 MAC 프로토콜을 지향성 안테나를 탑재한 무선 Ad hoc 네트워크에 적용할 경우 그 장점을 효율적으로 제공할 수 없다. 본 논문에서는 최적의 공간재이용을 통한 성능향상을 달성하기 위한 MAC 프로토콜을 제안하였으며, 시뮬레이션을 통하여 기존의 MAC과 통신효율과 종단간 지연을 비교하였다.
A smart connective control system was invented recently for coupling control of adjacent buildings. Previous studies on this topic focused on development of control algorithm for the smart connective control system and design method of control device. Usually, a smart control devices are applied to building structures after structural design. However, because structural characteristics of building structure with control devices changes, a iterative design is required for optimal design. To defeat this problem, an integrated optimal design method for a smart connective control system and connected buildings was proposed. For this purpose, an artificial seismic load was generated for control performance evaluation of the smart coupling control system. 20-story and 12-story adjacent buildings were used as example structures and an MR (magnetorheological) damper was used as a smart control device to connect adjacent two buildings. NSGA-II was used for multi-objective integrated optimization of structure-smart control device. Numerical simulation results show the integrated optimal design method proposed in this study can provide various optimal designs for smart connective control system and connected buildings presenting good control performance.
In laser material processing for high thermal conductivity, the thermal effect of laser beam shape was examined through computer simulations. In this paper, a circular beam with a focal radius of $500{\mu}m$, an elliptical beam with a major axis of 4 mm and a minor axis of 1 mm, and a rotating beam with a focal radius of $500{\mu}m$ and an angular velocity of 5 rad/sec were compared. Simulation results showed that there was no clear difference in the maximum temperature between the circular focus and the elliptical shape, but the heating and cooling rates were different. The simulation result for a laser beam rotating in a circular pattern with a radius of 5 mm showed an asymmetric temperature rise due to the combination of linear and rotational motion. At points where the rotational and linear speeds combined, the temperature gradually rose and reached the maximum temperature; whereas at points where the rotational and linear speeds were attenuated, the temperature tended to gradually decrease after reaching the maximum temperature. Based on the results of this study, the authors expect to be able to optimize laser material processing by designing patterns of laser beams.
논문에서는 밭농사에 적합하도록 설계된 와이어 기반 농약살포장비의 이동을 위한 구조물 설치 위치의 어려움을 해결하고자 한다. 이를 위해 간접적으로 대지구조를 파악할 수 있는 대지저항률 측정방법과 분석기술을 적용한다. 선정된 밭농사 지역에 일정 간격의 전극을 현장에 설치하고 내장형 제어보드에 다수의 스위치를 구동시켜 대지저항률 데이터를 자동 취득한다. 그리고 2차원 영상복원 알고리즘을 사용하여 대지분석을 수행하고 그 결과를 통해 실제 구조물 타설에 적합한 최적지점을 선정하고자 한다.
The rolling force and roll deformation behavior in the twin roll type strip continuous casting process has been computed to estimate the thermal charcteristics of a caster roll. To calculation of rolling force, the relationship between flow stress and strain for a roll material and casting alloy are assumed as a function of strain-rate and temperature because mechanical properties of a casting materials depends on tempera- ture. The three dimensional thermal dlastic-plastic analysis of a cooling roll has also been carried out to obtain a roll stress and plastic strain distributions with the commercial finite element analysis package of ANSYS. Temperature fields data of caster roll which are provided by authors were used to estimated of roll deformation. Roll life considering thermal cycle is calculated by using thermal elastic-plastic analysis results. Roll life is proposed as a terms of a roll revolution in the caster roll with and without fine failure model on the roll surface. To obtain of plastic strain distributions of caster roll, thermomechan- ical properties of roll sleeve with a copper alloy is obtained by uniaxial tensile test for variation of temperature.
최근, 화석연료 고갈과 온실 가스 배출에 대한 우려가 높아지면서 신·재생 에너지 기술에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 휴대용 전자기기 및 웨어러블 디바이스의 수요가 증가하고 IT기기들이 소형화되면서 배터리의 크기, 사용시간 등의 한계를 극복하기 위한 기술로 에너지 하베스팅이 있다. 본 논문에서는 열전소자의 V-I 특성곡선과 내부저항을 분석하고, 기존의 MPPT제어방식을 비교하였다. P&O제어방식은 열전소자의 전압, 전류를 측정하기 위한 센서 2개를 사용해야하기 때문에 경제적으로 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 출력전압 조절을 위한 센서1개만을 이용하여 MPP를 추적하는 새로운 MPPT제어방식을 제안한다. 제안하는 MPPT제어방식은 duty ratio와 부하의 출력전압의 관계를 이용하였으며, DC-DC Converter의 출력전압을 주기적으로 샘플링하여 duty ratio를 증가 또는 감소시켜 최적의 duty ratio를 찾아 MPP를 유지하도록 제어된다. DC-DC Converter는 Two-Switch 토폴로지인 Cascaded boost-Buck Converter를 이용하여 회로도를 설계하였다. 제안된 MPPT 제어방식은 PSIM 시뮬레이션을 이용한 모의실험을 통하여 검증하였고, 그 결과 열전소자의 V-I 특성곡선으로부터 얻어지는 MPP에서 전압×전류 및 전력값(V=4.2V, I=2.5A, P=10.5W)과 일치함을 확인하였다.
정밀한 열차제어를 위해서는 열차위치의 정확한 검지가 반드시 필요하다. 현재 일반적으로 널리 사용되고 있는 열차검지방법은 궤도회로를 이용하는 방법이다. 궤도회로는 구성이 단순하며, 신뢰성이 확보되는 장점이 있다. 하지만 열차는 궤도회로 위에서만 검지가 가능하므로 모든 지상구간에 궤도회로를 설치해야하며 설치 및 유지보수에 많은 비용이 소모된다. 또한 궤도회로는 폐전로 구성의 특성 때문에 불연속적인 위치검지만이 가능하다. 최근 통신기술의 발달과 차상제어장치의 첨단화에 따라 열차의 위치검지는 열차에서 직접 검지하는 방법들이 연구되고 있다. 차상중심의 위치검지방식은 열차의 위치, 속도, 시각정보를 연속적으로 측정하여 열차의 제어정보로 사용하는 방식이다. 이러한 차상중심의 위치검지방식은 무선기반 열차제어 및 자기부상열차제어와 같이 궤도회로의 사용을 최소화 하는 최근 열차제어시스템의 개발동향이다. 본 논문에서는 GPS항법 및 DR항법의 특징을 분석하고 GPS항법과 DR항법의 단점을 보완하는 구조를 가지는 GPS/DR기반의 차상열차위치검지방식을 제안하였다. 항법오차의 추정자로서 3차윈 위치 오차, 자세각 오차, 타코메타 환산계수 오차를 상태변수로 하는 5차 칼만필터를 사용하여 최적의 위치오차 및 DR항법용 센서의 오차 추정이 가능하도록 필터를 설계하였으며 모의시험을 통해 GPS/DR기반의 차상열차위치검지장치의 위치추정성능을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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