• 제목/요약/키워드: 출력 궤환 제어

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철도차량 보조전원장치의 순시전압제어 (Instantaneous Voltage Control Scheme of Auxiliary Power Supply System for Electric Railway Vehicles)

  • 김재식;최재호;임성수;이은규
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.349-356
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    • 1999
  • 본 논문에서는 철도차량용 보조전원장치에 순시전압제어기법을 적용할 때 발생하는 문제들의 해결방안을 제시한다. 비선형부하나 과도상태에서 빠른 응답특성을 얻기 위해 순시전압제어기법을 사용할 때 LC 필터의 공진문제와 존재하는 정상상태 오차가 더욱 심각해진다. 인버터 출력측 LC 필터에 기인하는 공진현상을 억제하기 위해 전압전달함수의 제동비를 증가시키기 위한 방안으로 필터 커패시터 궤환제어기가 고려되었다. 그리고 교류전압 순시제어시 존재하는 정상상태 오차를 제거하기 위하여 고이득 전달함수를 기존의 PI 제어기에 첨가하였다. 이론적인 분석이 시뮬레이션 결과와 함께 잘 설명되어져 있다. 제안된 기법의 타당성을 5kVA급 시제품에 대한 시뮬레이션과 실험을 통하여 입증하였다.

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나노초의 발진 기동 시간과 28 %의 튜닝 대역폭을 가지는 버블형 동작감지기용 광대역 콜피츠 전압제어발진기 (Wideband Colpitts Voltage Controlled Oscillator with Nanosecond Startup Time and 28 % Tuning Bandwidth for Bubble-Type Motion Detector)

  • 신임휴;김동욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권11호
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    • pp.1104-1112
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    • 2013
  • 본 논문에서는 감지기에서 특정 거리만큼 떨어진 곳에 버블 형태의 감지 영역을 형성하는 새로운 버블형 동작 감지기를 위해 나노초의 발진 기동 시간과 8.35 GHz의 중심주파수를 가지는 광대역 콜피츠 전압제어발진기를 설계 및 제작하였다. 전압제어발진기는 HEMT 소자 및 콜피츠 궤환 구조를 이용한 부성 저항부와 바랙터 다이오드 및 단락된 마이크로스트립 분기 선로를 이용한 공진부로 구성되었다. 패키지된 트랜지스터의 기생 인덕턴스로 인해 8.1 GHz에서 용량성 값에서 유도성 값으로 변하는 부성 저항부의 리액턴스 변화는 마이크로스트립 분기 선로와 직렬 캐패시터를 이용하여 보상하였다. 부성 저항 값을 결정하는 궤환 캐패시터들의 값을 조정함으로써 부성 저항 값 변화에 따른 발진 기동 시간 개선 여부와 부성 저항부의 입력 리액턴스 기울기 변화에 따른 대역폭 개선 여부도 조사되었다. 제작된 전압제어발진기는 2.3 GHz(28 %)의 튜닝 대역폭과 4.1~7.5 dBm의 출력 전력, 그리고 2 nsec 이하의 발진 기동 시간을 가지는 것으로 측정되었다.

항공교통관제용 UHF대역 전력 증폭기 설계 및 구현 (Design and Realization UHF Power Amplifier for Air Traffic Control)

  • 강석엽;송병진;박욱기;고민호;박효달
    • 한국항행학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.167-172
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    • 2006
  • 본 논문에서는 항공관제용 UHF대역 25W 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 전력 증폭기는 구동단, 전력 증폭단 및 제어부로 구성되었으며, 광대역 동작을 위하여 부궤환 회로 및 동축선로 발룬이 사용되었다. 선형성 및 효율성이 우수한 VDMOS를 전력소자로 사용하였으며, AB급 바이어스에서 push-pull 증폭을 하도록 설계하였다. 설계된 전력 증폭기는 게이트단에 음성 신호가 인가되었을 때 안정적인 AM 변조 특성을 나타내었으며, 상용 항공관제용 무선 송신기의 출력 사양을 만족하도록 설계 및 구현되었다.

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강인한 출력궤환 가변구조제어계의 설계 (Design of Robust Output Feedback Variable Structure Control System)

  • 이기상;임재형
    • 대한전기학회논문지
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    • 제43권3호
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    • pp.458-467
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    • 1994
  • It has been well known that the assumption of full state availability is one of the most important restrictions to the practical realization of VSCS. And several attempts to alleviate the assumption had been made. however, it is not easy to find a positive scheme among them. Recently, an output feedback variable structure control system(OFVSCS) was proposed and the effectiveness of the scheme was validated for the disturbance free systems. The purpose of this study is to propose a robust OFVSCS that have the robust properties against process parameter variations and external disturbances by extending the basic OFVSCS and to evaluate its control performances. The ROFVSES is composed of dynamic switching function and output feedback switching control inputs that are constructed by the use of the unknown vector modeling technique. With the proposed schems, existence of sliding mode is guaranteed and any nonzero bias can be suppressed in the face of disturbances and process parameter variations as far as well-known matching condition is satisfied. Due to the fact that the ROFVSCS is driven by small number of measured informations, the practical application of VSCS for the systems with unmeasurable states and for high order systems, the conventional schemes cannot be applied, is possible with the proposed scheme. It is noticeable that the implementation cast of VSCS can be considerably reduced without sacrifice of control performances by adopting ROFVSCS since there is no need to measure the states with high measurement cost.

강인한 출력궤환 가면구조제어계의 설계 (Desist of Robust Output Feedback Variable Structure Control Systems)

  • 이기상;임재형;이정동
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.433-435
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    • 1993
  • The purpose of this study is to propose a robust OFVSCS that have the robust properties against process parameter variations and external disturbances by extending the basic OFVSCS and to evaluate its control performances. The ROFVSCS is composed of dynamic switching surfaces and output feedback switching control inputs that are constructed by the use of the unknown vector modeling technique. With the proposed scheme. existence of sliding mode is guaranteed and any nonzero bias can be suppressed in the face of disturbances and process parameter variations as far as well-known matching condition is satisfied. Due to the fact that the ROFVSCS is driven by small number of measured information, the practical application of VSCS for the systems with unmeasurable states and for high order systems. that conventional schemes cannot be applied, is possible with the proposed scheme. It is noticeable that implementation cost or VSCS can be considerably reduced without sacrifice of control performances by adopting ROFVSCS since there is no need to measure the states with high measurement cost.

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전압형 인버터(VSI)에서 사다리꼴파형을 이용한 MRA PWM 기법에 관한 연구 (A Study on The MRA PWM Technique Using the Trapezoidal Waveform at Voltage Source Inverter(VSDI))

  • 한완옥;원영진;이성백
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제7권2호
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    • pp.36-40
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    • 1993
  • 본 논문에서는, 고조파 제거를 위해 PWM 기법을 사용할 때 회로의 구성이 복잡해지고, 제어가 어렵다는 단점을 개선하기 위하여 기준 신호와 부하의 기준 모델(Model)에서 유도된 궤환 신호를 폐루프 처리하여 비교함으로써 인버터의 게이팅 신호를 발생하는 MRA(Model Reference Adaptive)PWM 기법을 제시하였고, 제어기의 구성을 마이크로프로세서 및 아나로그 회로로 설계하였다. 일반적인 정현 PWM 기법을 사용했을 경우, PWM기법을 이용하여 전원에 대한 출력 전압의 비가 낮기 때문에 발생되는 전압 이용율 저하를 MRA PWM 기법을 이용하여 보상할 수 있었다. 또한 사다리꼴(Trapezoidal) 신호를 기준 신호로 사용함으로써 선전류의 저차 고조파를 줄일 수 있었으며, 비교적 간단한 수식을 이용하여 실시간 계산(On-line computation)으로 스위칭 패턴을 발생하였다.

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낮은 잡음 특성을 가지기 위해 이중 루프의 구조를 가지는 위상고정루프 구현 (Design of Dual loop PLL with low noise characteristic)

  • 최영식;안성진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.819-825
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    • 2016
  • 본 논문에서는 기존의 위상 고정 루프를 병렬 형태로 이중 루프를 구성하였다. 두 개의 루프를 통해서 전달 특성에 따라 원하는 크기의 대역폭을 만든다. 대역 폭의 형태는 동작하는 주파수 대역에서 잡음을 최소화 할 수 있는 위상 고정 루프를 설계하였다. 제안한 위상고정루프는 두 가지 필터를 제어하기 위하여 두 개의 기울기 값을 가지는 전압제어 발진기를 사용하였다. 또한 정확한 위상 고정을 위하여 위상 고정 상태 표시기를 사용하였다. 전체적인 위상 고정 루프가 안정적인 동작하기 위하여 각 각의 루프가 각각 $58.2^{\circ}$, $49.4^{\circ}$의 위상 여유를 가지고 있으며 두 개의 루프를 합쳤을 때에도 $45^{\circ}$이상의 안정적인 위상 여유를 가지는 것을 확인 할 수 있다. 제안된 위상 고정 루프는 1.8V 0.18um CMOS 공정을 이용하여 설계 되었다. 시뮬레이션 결과는 이중 루프를 가지고 위상고정루프의 구조가 원하는 출력 주파수를 생성하며 안정적으로 동작하는 것을 보여 주었다.

PLL 알고리즘을 사용한 단상 및 3상 계통연계형 인버터의 동기화 기법 (Synchronization Techniques for Single-Phase and Three-Phase Grid Connected Inverters using PLL Algorithm)

  • 전태원;이홍희;김흥근;노의철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.309-316
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    • 2011
  • 태양광 발전시스템 등에서 전력을 공급하기 위한 계통연계 인버터에서 계통전압의 동기화를 위하여 PLL시스템이 많이 사용되어 왔다. 본 논문은 단상 및 3상 계통연계 인버터의 동기화 성능을 향상시키기 위하여 루프필터 및 PI 제어기가 없는 PLL 알고리즘을 제시한다. 단상 또는 3상 계통전압으로 유도한 2상 전압을 사용하여 위상 검출기 출력이 직류성분만 있으면서 동기화되었을 때 0이 되도록 궤환신호를 결정한다. 소신호 해석방법으로 비례제어기를 사용한 PLL시스템을 모델링하여 안정도 및 정상상태 오차를 관찰한다. 시뮬레이션 및 실험결과를 통하여 제시한 PLL알고리즘의 타당성을 확인한다.

디지털 초협대역 단말기용 CFL 선형화 칩 설계 (Design of CFL Linearisation Chip for the Mobile Radio Using Ultra-Narrowband Digital Modulation)

  • 정영준;강민수;유성진;정태진;오승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.671-680
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    • 2005
  • CQPSK(Compatible QPSK) 디지털 변조 기술을 이용하는 초협대역 단말기용 송신기에 가장 핵심적인 부품들 중의 하나인 카테지안 궤환 루프(CFL: Cartesian Feedback Loop) 선형화 칩을 $0.35{\mu}m$ CMOS 기술을 이용하여 설계 및 제작하였다. 직접 변환 방식 및 CFL칩을 이용하여 요구되는 부품 수를 줄임에 의하여 송신기의 저비용 및 소형화가 가능하고, 이를 통하여 송신 전력 효율 및 선형성을 향상시켰다. 또한 CMOS기술을 통하여 저전력 구동이 가능하도록 하였다. 송신 성능 시험 결과 PEP 37 dBm(5 W)의 출력 전력에서 CFL 칩을 구동하여 -25 dBc의 상호 변조 왜곡(@ 3 kHz주파수 오프셋) 개선을 통하여 FCC 47 CFR 90.210 E에 정의된 방사 마스크 규격을 만족함을 확인하였다. 또한 상기 언급된 송신 특성 개선에 가장 영 향을 미치는 성분들인 DC-offset 성분, 궤환 루프에서 발생하는 왜곡 성분을 보상하기 위한 루프 이득 및 위상 값들을 조정할 수 있도록 컴퓨터와의 외부 인터페이스를 구현하여 소프트웨어적으로 이러한 값들을 제어할 수 있도록 프로그램화 하였다.

협대역 무전기용 카테지안 루프 칩 설계 및 구현 (Design and Implementation of Cartesian Loop Chip for the Narrow-Band Walky-Talky)

  • 정영준;최재익;오승엽
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권9C호
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    • pp.871-878
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    • 2002
  • RZ-SSB(Real Zero-Single Sideband) 변조 기술을 이용하는 협대역 무전기용 송신기에 가장 핵심적인 부품들 중의 하나인 카테지안 루프 칩을 0.35$\mu\textrm{m}$ CMOS 기술을 이용하여 설계하고 제작하였다. 직접변환 방식 및 카테지안 루프 칩을 이용하여 요구되는 부품 수를 줄임에 의하여 송신부의 저비용 및 소형화가 가능하고, 이를 통하여 송신 전력 효율 및 선형성을 향상시켰다. 또한 CMOS 기술을 통하여 저전력 구동이 가능하도록 하였다. 송신기 성능 시험 결과 개루프 시 약 37㏈m (5W) 의 송신 출력에서 카테지안 루프 칩을 구동하여 즉, 폐루프 상태에서 -23㏈c의 상호변조 왜곡 특성 개선 및 SSB 신호 특성을 -30㏈c 이하로 억압하였다. 또한, 상기 언급된 송신 특성 개선에 가장 영향을 미치는 성분들인 DC-offset 성분, 궤환 루프에서 발생하는 왜곡 성분을 보상하기 위한 루프 이득 및 위상 값들을 조정할 수 있도록 컴퓨터와의 외부 인터페이스를 구현하여 S/W적으로 이러한 값들을 제어할 수 있도록 프로그램화 하였다.