• 제목/요약/키워드: Design Circuit and Modeling

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배터리 에너지 저장 장치를 위한 2단 DC-DC-AC 컨버터의 모델링 방법 (Modeling and Control of a Two-Stage DC-DC-AC Converter for Battery Energy Storage System)

  • 현동엽;정석언;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.422-430
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    • 2014
  • This study proposes a small-signal model and control design for a two-stage DC-DC-AC converter to investigate its dynamic characteristics in relation to battery energy storage system. When the circuit analysis of the two-stage DC-DC-AC converter is attempted simultaneously, the mathematical procedure of deriving the dynamic equation is complex and difficult. The main idea of modeling the two-stage DC-DC-AC converter states that this topology is separated into a bidirectional DC-DC converter and a single-phase inverter with an equivalent current source corresponding to that of the inverter or converter. The dynamic equations for the separated converter and inverter are then derived using the state-space averaging technique. The procedures of building the small-signal model of the two-stage DC-DC-AC converter are described in detail. Based on the derived small-signal model, the individual controllers are designed through a frequency-domain analysis. The simulation and experimental results verify the validity of the proposed modeling approach and controller design.

통합설계방법을 적용한 가동자석형 3축 액추에이터의 설계 (Design of 3-Axis Moving Magnet Type Electromagnetic Actuator using Integrated Design Method)

  • 김상용;박노철;박영필;박경수
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.80-84
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    • 2011
  • In this paper, we propose the integrated design method that enables multi-physics modeling and coupled-field analysis by connecting an electromagnetic field and a structural field. We design the 3-axis moving magnet type actuator that has the high structural stiffness and the effective electromagnetic circuit generating large electromagnetic force. Through design of experiments (DOE) and optimization, the designed actuator is optimized and satisfies high dynamic characteristics over the desired specifications.

Hydraulic System Design and Vehicle Dynamic Modeling for the Development of a Tire Roller

  • Kim, Sang-Gyum;Kim, Jung-Ha;Lee, Woon-Sung
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제1권4호
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    • pp.484-494
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    • 2003
  • In this paper, we describe a hydraulic system design and vehicle dynamic modeling for development of tire roller traction, an essential aspect in the system analysis of tire rollers. Generally, tire rollers are one of the most useful types of machines employed in road construction, technically applied to many construction fields. We also conceptualize a new hydraulic and driving system as well as define the motion equations for dynamic and hydraulic analysis. First, we design the hydraulic circuit of the steering control and driving machine system, which can be employed to advance the performance of the lateral control, creating a prototype of construction equipment. Second, we formulate the hydraulic steering system model and hydraulic driving system model through tire roller system development technology. Finally, we validate the acquired performance results in actual tire roller equipment using the data acquisition system. These results may perhaps facilitate the establishment of priorities and design strategies for incremental introduction of tire roller technology into the vehicle and construction field.

MR 댐퍼의 최적설계 : 이론적 방법 및 유한요소 방법 (Optimal Design of MR Damper : Analytical Method and Finite Element Method)

  • 하성훈;성민상;구오흥;최승복
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.581-586
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    • 2009
  • This paper presents an optimal design of magnetorheological(MR) damper based on analytical methodology and finite element analysis. The proposed MR damper consists of MR valve and gas chamber. The MR valve is constrained in a specific volume and the optimization problem identifies geometric dimensions of the valve structure that maximize the pressure drop of the MR valve or damping force of the MR damper. In this work, the single-coil annular MR valve structure is considered. After describing the schematic configuration and operating principle of MR valve and damper, a quasi-static model is derived based on Bingham model of MR fluid. The magnetic circuit of the valve and damper is then analyzed by applying the Kirchoff’s law and magnetic flux conservation rule. Based on the quasi-static modeling and the magnetic circuit analysis, the optimization problem of the MR valve and damper is built. The optimal solution of the optimization problem of the MR valve structure constrained in a specific volume is then obtained and compared with the solution obtained from finite element method.

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MR 댐퍼의 최적설계 : 이론적 방법 및 유한요소 방법 (Optimal Design of MR Damper : Analytical Method and Finite Element Method)

  • 하성훈;성민상;구오흥;최승복
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권11호
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    • pp.1110-1118
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    • 2009
  • This paper presents an optimal design of magnetorheological(MR) damper based on analytical methodology and finite element analysis. The proposed MR damper consists of MR valve and gas chamber. The MR valve is constrained in a specific volume and the optimization problem identifies geometric dimensions of the valve structure that maximize the pressure drop of the MR valve or damping force of the MR damper. In this work, the single-coil annular MR valve structure is considered. After describing the schematic configuration and operating principle of MR valve and damper, a quasi-static model is derived based on Bingham model of MR fluid. The magnetic circuit of the valve and damper is then analyzed by applying the Kirchoff' s law and magnetic flux conservation rule. Based on the quasi-static modeling and the magnetic circuit analysis, the optimization problem of the MR valve and damper is built. The optimal solution of the optimization problem of the MR valve structure constrained in a specific volume is then obtained and compared with the solution obtained from finite element method.

M&S 기반의 비행조종컴퓨터 하드웨어 설계 프로세스 개선을 위한 툴 개발 (Development of Hardware Design Process Enhancement Tool for Flight Control Computer using Modeling and Simulation)

  • 권종광;안종민;고준수;승대범;김환우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권11호
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    • pp.1036-1042
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    • 2007
  • 비행조종컴퓨터 하드웨어 개발은 상용 툴 및 전용 개발치구가 전무하여 전 근대적인 방법으로 개발하고 있어 개발 기간을 단축하기가 용이하지 않다. 모델링 및 시뮬레이션과 가상현실 기술을 이용하여 비행조종컴퓨터 하드웨어 개발에 적용하는 프로세스 개선 툴이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 비행조종컴퓨터 입/출력 신호 흐름, 입력 신호의 고장모니터 및 고장 관리 알고리즘, 논리 회로의 작동, 회로기판 조립체의 형상 및 장착 등과 같은 비행조종컴퓨터의 설계특성을 가상의 공간에 시각화 하고 모사할 수 있는 프로세스 개선 툴을 제안한다. 프로세스 개선 툴 사용자는 open flight format의 3차원 모델링 데이터를 이용하여 구성된 비행조종컴퓨터 모델을 사용하여 회로기판 조립체까지 분해/조립을 할 수 있으며 다양한 비행조종컴퓨터 설계 형상을 시뮬레이션 할 수 있다.

분리된 링형 DGS 공진기의 등가 파라미터 모델링 (Equivalent Parameter Modeling of Open Ring type DGS Resonator)

  • 문승민;김기래
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권10호
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    • pp.1175-1180
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    • 2014
  • 본 논문에서는 발진기의 위상잡음을 개선하고 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)에 적용 가능하도록 설계된 분리된 링형 DGS(Defected Ground Structure)공진기를 제안한다. 이것은 평면형 공진기로서 소형화 설계가 용이하고 상대적으로 높은 Q 값을 갖는다. 공진기를 이용하여 초고주파 발진기를 설계할 때 공진기의 등가 파라미터를 모델링하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 발진기의 설계에 필요한 공진기의 등가회로 파라미터를 공진기의 측정된 특성 값으로부터 수식적으로 계산하는 방법을 나타내었다. 방법을 검증하기 위해 공진주파수가 5.8 GHz인 링형 DGS 공진기를 제작하여 특성을 측정하고 등가 파라미터를 계산하였고, 이 결과를 ADS 도구를 이용하여 시뮬레이션한 결과와 비교하여 일치함을 보였다.

MFSFET 소자를 이용한 Adaptive Learning Curcuit 의 설계 (Design of the Adaptive Learning Circuit by Enploying the MFSFET)

  • 이국표;강성준;장동훈;윤영섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권8호
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    • pp.1-12
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    • 2001
  • 본 연구에서는 MFSFET (Metal-Ferroelectric-Semiconductor FET) 소자의 모델링을 바탕으로 adaptive learning 회로를 설계하고, 그 수치적인 결과를 분석하였다. Adaptive learning 회로에서 출력주파수는 MFSFET 소자의 소스-드레인 저항과 캐패시턴스에 반비례하는 특성을 보여주었다. Short pulse 수에 따른 포화드레인 전류곡선은 강유전체의 분극반전 특성과 유사함을 확인할 수 있었고, 이는 강유전체 분극이 MFSFET 소자의 드레인 전류조절에 핵심적인 요소로 작용한다는 사실을 의미한다. 다음으로 MFSFET 소자의 드레인 전류조절에 핵심적인 요소로 작용한다는 사실을 의미한다. 다음으로 MFSFET 소자의 소스-드레인 저항으로부터 dimensionality factor 와 adaptive learning 회로의 펄스 수에 따른 출력주파수 변화를 분석하였다. 이 특성으로부터, adaptive learning 회로의 주파수변조 특성 즉, 입력펄스의 진행에 따라 출력펄스의 점진적인 주파수 변화를 의미하는 adaptive learning 특성을 명화하게 확인할 수 있었고, 뉴럴 네트워크에서 본 회로가 뉴런의 시넵스 부분에 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다.

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새로운 PBG 접지면과 바랙터 회로를 이용한 선형화된 VCDRO의 설계 (Design of Linearized VCDRO with Novel PBG Ground Plane and Varactor Circuit)

  • 강성민;전종환;구경헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권5호
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    • pp.63-68
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    • 2004
  • 본 논문은 접지면에 새로운 형태의 PBG(photonic band gap) 구조와 바랙터에 서로 다른 바이어스 전압을 인가하여 전압에 따른 주파수의 선형성이 향상된 12㎓ VCDRO(voltage controlled dielectric resonator oscillator)를 설계하였다 접지면의 PBG 구조는 출력단에 부가적인 필터 없이 2, 3차 고조파를 억압하였으며, 마이크로스트립 라인과 결합된 유전체 공진기의 공진주파수를 정확히 해석하기 위하여 FEM(fuite element method) 시뮬레이션을 이용하여 추출된 산란계수를 VCDRO 설계에 사용하였다. 측정된 결과를 통하여 본 논문에서 제안한 기법의 유용함을 보여주었다.

CMOS 인버터의 최대 전력소모 예측을 위한 모델링 (A Modeling of CMOS Inverter for Maximum Power Dissipation Prediction)

  • 정영권;김동욱
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.1057-1060
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    • 1998
  • Power Dissipation and circuit speed become the most importance parameters in VLSI system maximum power dissipation for VLSI system design. We remodeled CMOS inverter according to the operating region, saturation region or linear regin, and calculate maximum power dissipation point of CMOS inverter. The result of proposed maximum power dissipation model compared with those from SPICE simulation which results that the proposed maximum power dissipation model has the error rate within 10% to SPICE simulation.

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