본 논문에서는 파워스펙과 Bispectrum의 차이를 이론적으로 비교 검토하고 파워스펙트럼에서는 알 수 없었던 주파수 성분간의 간섭 및 시스템의 비선형성 등을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 Bispectrum 해석법의 물리적인 의미와 그 타당성을 규명하고자 한다. 시뮬레이션에 사용한 데이터는 주파수에서 Harmonic Order를 갖는 회전기기의 특성을 기준으로 한다.
섬유기계들의 많은 부분이 기계 내에 회전장치를 포함함으로써 기계진동 및 소음의 원인으로 작용하며, 그와 관련한 각 부품들 특유의 주파수 스펙트럼을 보이게 된다. 일반적으로 공진을 동반하는 소음이나 진동은 모든 주파수 대역에 걸쳐 균등하게 나타나는 것이 아니라 특정주파수대에 치중하여 나타나게 되며 각각의 기계요소들로부터 여러 성분들이 복합되어 나타나게 됨을 관찰할 수 있다. (중략)
본 논문은 유도전동기의 운전조작시에 발생되는 자계변화특성에 대하여 기술하였다. 본 측정시스템은 자기적분형 자계센서, 증폭기, 능동형 적분기로 이루어졌으며, 교정실험에 대한 측정계의 주파수대역과 감도는 각각 20[Hz]∼0.234[mV/μT]이다. 유도전동기의 기동과 정상운전중에 발생하는 자계성분을 측정하였으며, 고조파 성분을 고속 푸리에 변환기법으로 분석하였다. 유도전동기의 직입기동시에는 단일성 펄스자계가 강하게 발생하였으며, 이의 피크치는 정상상태의 값보다 5배이상 크게 나타났다. 이러한 긴 과도시간과 강한 자계의 세기는 전동기의 큰 인덕턴스와 동특성에 기인된다. 유도전동기의 정상운전시에는 유도전동기의 극수에 의존하는 기본파에 대한 분조파의 자계성분이 관측되었다. 또한, 자계의 분조파 성분은 전동기의 토크 변동으로 불균일한 회전토크로 인해 생기는 맥동전류와 전압플리커에 의해서 발생하는 것으로 생각된다. 인버터구동형 유도전동기에서는 직입기동에 비하여 많은 고조파 성분이 발생되고 있었으며, 특히 전동기의 구동주파수가 낮을수록 맥동토크에 의한 전류변화로 고조파 성분은 더욱 증가하였다.
본 논문에서는 영구자석형 동기 전동기 고정자의 상 권선 인덕턴스에 의하여 지연되는 정현과 서류 지연 성분을 보상함으로써 전동기 발생 토크 특성을 개선하는 방법과 구현 방법을 제시하였다. 이 방법은 축 변환을 사용하지 않기 때문에 하드와이어드 로직에 의하여 구현함으로써 구현이 간단하고 축 변환에 의한 지연을 제거할 수 있다. 특히, 고정자 상 권선 인덕턴스에 의한 지연성분은 전동기 회전 속도에 따라 변화하며, 본 논문에서 제시한 방법을 이용하면 전동기 회전 속도에 따른 동적인 보상을 할 수 있다. 존 논문에서 제시한 방법의 효과를 입증하기 위하여 4극 3상 영구자석형 동기 전동기를 대상으로 실험을 행하였으며, 실험결과 모든 운전 속도에서 발생 토크가 증가함을 확인하였다.
본 논문은 전술항법장비(Tactical Air Navigation)용 광대역 안테나에 대한 기생소자의 최적화에 대하여 연구하였다. 방위정보를 포함하는 15 Hz와 135 Hz가 합성된 방사 패턴을 생성하고, 규격 MIL-STD-291C에서 요구하는 하모닉 성분 규격을 만족하기 위하여 모터를 이용한 종전의 기계식 회전 안테나 대신 전자적으로 안테나를 회전시키기 위하여 기생소자를 원형 배열로 배치하였다. 기생소자 개수의 최적화에 대하여 전산모의실험을 수행하고, 16개의 15 Hz 기생소자와 63개의 135 Hz 기생소자로 구성된 안테나를 제작하였다. 반사기의 벡터 합성을 이용하여 스텝 수를 증가시킴으로써 하모닉 성분을 줄이고, MIL-STD-291C 규격을 만족한다.
본 논문에서는 ICP (Iterative Closest Point) 알고리즘을 이용한 영상등록에서의 회전 성분 신뢰도를 추정할 수 있는 행렬을 유도하 였다. ICP 알고리즘 결과의 신뢰도는 영상등록을 하려는 입력 물체의 모양에 따라 다르다. 보통 원통과 같은 어떤 축에 대한 회전체보 다는 더 복잡하고 두드러진 특징이 많은 물체일수록 신뢰도가 높은 결과를 얻게 된다. 본 논문에서는 ICP 알고리즘으로 구한 값의 신뢰도를 점으로 표현되는 입력물체에서의 각 점의 위치와 법선 벡터에 대한 식으로 나타내었다. 입력물체에 잡음이 들어갔을 때, 이로 인한 ICP 결과의 오차를 제시한 신뢰도를 이용해 추정하였다. 마지막으로 타원체 합성영상에 대한 신뢰도와 잡음이 들어갔을 때의 ICP 결과의 오차를 컴퓨터 모의실험으로 비교 분석하여 이론치와 부합되는 것을 보였다.
균열을 가진 회전축은 고조파성분이 진동에 나타나는 특징을 갖는다. 이 고조파성분을 균열탐지에 활용하기 위하여는 이들이 크게 발생되는 회전수를 이용할 필요가 있다. 2차고조파공진속도를 정의하여 이 속도에서의 균열과 불균형질량 방위각에 따른 고조파 진동 특성을 단순회전체에서 설명하였다. 이 특성을 이용하여 균열의 위치를 나타낼 수 있는 알고리즘을 만들고 수치실험을 하여 타당성을 보였다.
본 논문에서는 고정자의 제 3고조파 전압 성분을 이용하여 브러시리스 직류 전동기의 회전자 위치를 간접 검출하는 방법을 제안하였다. 3고조파 성분은 회전자의 위치 정보를 가지고 있고 이 전압을 이용하여 전환 신호(Commutation signal)를 만들어 낼 수 있다. 따라서 전환 신호를 이용하여 구형파 전류 여자 브러시리스 직류 전동기를 센서리스로 운전하는 방식은 상지연 필터가 필요하지 않고 하드웨어적으로 전류의 전환 시점이 결정되므로 센서리스 드라이브용 프로세서의 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 역기전력 파형과 상전류가 비교적 정확한 동기를 유지할 수 있으므로 넓은 속도 범위에서 안정적인 센서리스 운전이 가능한 방법이다.
본 논문에서는 3D CAD 설계도면의 저작권 보호를 위한 워터마킹 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 3D CAD 설계도면의 기본성분인 선, 호 및 다각형면 성분 내에 이진 워터마크를 각각 삽입한다. 삽입 대상 성분은 3개 성분들 중 임의로 선택되거나 도면 내에 각 성분 분포에 따라 선택되어진다. 우선 라인 성분에서는 삽입 대상 라인의 길이와 연결된 라인들의 평균 길이 비율에 워터마크가 삽입된다. 또한 아크 성분에서는 아크의 중점을 기준으로 곡률 반경에 워터마크가 삽입되고, 다각형면 성분에서는 두 면의 길이 비율에 워터마크가 삽입된다. 실험결과로부터 제안한 방법이 파일변환, 회전, 이동, 스케일링, 성분 제거 및 레이어 제거 등과 같은 공격에 대하여 견고하며, 워터마크가 삽입된 각 성분의 SNR이 39.89-42.50 dB임을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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