연약지반 계측에 있어, 원거리 측량에 의한 지표침하 측정 및 수동 방식의 층별침하 측정 방식을 탈피하고 기존 자동 침하 계측기술의 한계를 극복하고자, 디지털 홀센서를 이용한 자력감지 시스템 및 원위치 지반침하 자동 계측시스템을 개발하였다. 본 연구를 통한 개발 시스템은 지표침하와 다수 층별침하를 NX 규격의 단일 시추공내에서 동시에 측정할 수 있다. 개발 시스템의 실제 연약지반 개량현장 적용 및 기존 수동계측 결과와의 비교, 분석을 통해 그 기술검증 및 안정성을 확인할 수 있었다.
감시정찰용 영상장비는 표적의 형상을 실시간으로 관측하거나, 표적의 위치를 정밀하게 측정하여 신뢰성 있는 위치정보를 제공하는 장비로서 정보 지식 기반의 현대 무기체계에서 필수적인 장비로 발전하고 있다. 운용 방식도 고정형, 차량형, 복합형 등으로 운용되고 있고, 또한 운용 개념에 따라 다양한 센서들이 여러 형태의 기구 구조로 제작되어 장/탈착이 용이한 분리형 일체형 기구 구조로 형상화된 통합형 형태로 제작되고 있다. 통합형 구조에 사용되는 다양한 센서들의 핵심부품 들은 자성을 띠고 있기 때문에 위치 측정에 사용되는 디지털 나침반에 영향을 준다. 따라서 정확한 기준점 산출에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 물리적 자성의 영향을 줄이기 위해 차폐제 사용이 제안되었지만, 선호도가 높은 통합형 구조에서는 장비의 무게, 휴대성 때문에 차폐제의 활용이 제약을 받는다. 본 논문에서는 통합형 구조에서 디지털 나침반을 사용할 경우의 정확한 위치측정 알고리즘에 관하여 연구하였다. 구체적으로, 부품의 장착 위치에 따른 선행 모델링을 통해 차폐제를 사용하지 않은 경우의 사례에 대해 연구하였다. 또한 시스템이 PAN & Tilt와 같이 이용된다는 점에도 착안하여, 수동으로 수행하는 기존의 정치 방식을 자동으로 수행할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 결과적으로 기존의 방위각 중심의 6지점 정치를 방위각과 고각에 따라 12지점을 측정함으로써 측정 범위는 넓히고, 측정시간은 줄이고, 운용자가 측정 중 발생 할 수 있는 영향성을 최소화 할 수 있는 기법임을 확인하였다.
본 논문은 CMOS 자기센서(hall Sensor)의 오프셋 및 1/f 잡음 제거기술 기반 고선형 자기센서 신호처리장치를 제안한다. 제안하는 자기센서는 자계(magnetic Field)를 감지하여 자계의 변화량에 따른 홀 전압(hall Voltage)을 출력하는 홀 플레이트(hall Plate)와 홀 플레이트 출력 신호의 오프셋과 1/f 잡음 제거 및 디지털화를 위한 자기센서 신호처리시스템으로 구성된다. 자기센서 신호처리 시스템은 스피닝 전류 바이어싱(spinning current biasing)을 통해 자기신호로부터 오프셋과 1/f잡음 성분을 분리하고, 초퍼 및 증폭기를 통해 자기신호를 100 kHz 주파수 대역으로 변조한다. 60 kHz 차단주파수를 갖는 고역통과필터(highpass filter)를 사용하여 오프셋 및 1/f 잡음을 제거한뒤 ADC(analog to digital converter)를 통해 자기신호만을 디지털 변조한다. 증폭기 및 고역통과필터 출력은 자기신호 -53.9 dBm @ 100 kHz, 잡음성부은 -101.3 dBm @ 10 kHz이다. 최종적으로 ADC를 통과한 자기센서 출력은 -5.0 dBm @ 100 kHz이고, 오프셋 및 1/f 잡음은 -55.0 dBm @ 10 kHz이다.
We use the electrical energy and it is essential energy in modern life, but we lay cable underground due to the issue for environment and safety. Safety for worker is still insufficient for the development of safety equipment and related research has been focused on the cable lifetime diagnosis at underground cable work. I have to develop live line detector around the magnetic field were investigated at underground cable. In this paper, we were investigated by variation of coil turns and load due to detection of magnetic field at lines around. And detected value of developing products compared with measured value of milli-gauss meter. As a result, the value of the number of coil turns was found to be proportional to the measured value. But turn-numbers increase showed that the weak noise. I could be confirmed that sensor showed the optimum value from 4,000 to 5,0000.
In this paper, an application of a decentralized $H_{\infty}$ controller(DHC) to multiple controlled-permanent magnet(CMAG) magnetic levitation(Maglev) systems is presented. The designed DHC using two Riccati equations iteratively has simpler structure and needs less computational loads than conventional centralized $H_{\infty}$ controller. A target plant is a hybrid-type CMAG system with permanent magnet and coil, and its mathematical model is firstly derived to design the DHC. To implement the designed algorithm, a real Maglev vehicle system including digital controller, chopper, sensor, etc., is manufactured. To compare the performances of the DHC method with an observer-based state feedback control(OSFC), the input tracking and disturbance rejection characteristics are experimentally tested. As performance indices(PI), integral of squared error(ISE), integral of absolute error(IAE), integral of time multiplied by absolute error(ITAE) and integral of time multiplied by squared error(ITSE) are used. From the experimental results, it can be seen that the input tracking and disturbance rejection performances of the DHC are better than those of the conventional controller.
일반적으로 전류에 의한 자속변화를 검출하는 로고스키코일은 자성체를 코어로 이용하는 종전의 변류기(Current Transformer)와는 달리 공심이거나 비자성재료를 사용하기 때문에 자기적으로 포화되지 않으므로 디지털 적산 전력량계의 전류센서로 많이 활용되고 있다. 본 논문은 유전손실이 적은 LTCC기판상에 로고스키코일의 원리가 적용된 전류감지코일을 구현하기 위해 Rogowski Coil의 선폭, gap, 센싱부와 소거부의 권선수와 패턴 길이의 비율을 조정하여 그 감도특성을 알아보았다.
상수도 원격 검침에서는 리드 스위치의 채터링 오차를 감소시키기 위한 센서 연구 및 개선이 필요하다. 센서의 동작은 전기적 펄스를 발생시키기 위한 영구 자석 주각의 접근에 의한 기계적 접촉스위치처럼 나타낼 수 있다. 대부분 회전 또는 전달 이동을 잡기 위해 사용되고 수류 측정 장치에 적용하기 위해서는 높은 신뢰성이 필수이다. 동작 형태를 간단히 설명하게 되면 미터기 작동 모터 끝에 달려있는 작은 자석이 미터기 회전에 의해 리드 스위치 내부에 있는 두 개의 스프링과 기계적 접촉 형식으로 반복적으로 떨어지게 된다. 즉 수류량에 따라 펄스의 수가 증가하는 것이다. 이렇게 측정된 값은 무선 이동 통신을 통해 서버로 전달되게 된다. 문제는 자석과 리드 스위치가 만나는 지점에서 스위치가 멈추게 되면 떨리면서 펄스가 잘못 올라가는 오차가 생기는 것이다. 이러한 오차를 감소시키기 위해 보통 소프트웨어적인 방법을 사용한다. 필터 알고리듬을 사용하는것과 통계적인 보정방법을 사용하는 것이 그러한 예이다. 하지만 그러한 방법보다는 하드웨어적으로 문제를 해결하는 것이 오차를 줄일 수 있는 더 직접적인 방법이다. 본 논문에서는 기계적인 이력현상의 특성을 이용하여 리프 스프링 구조의 변화로 오차를 감소시키는 연구를 수행하였다.
In this paper, a low cost bridgeless interleaved power factor correction topology for electric vehicle charger application is proposed. With the proposed topology the number of switches, inductors, current sensors and associated circuits can be reduced, thereby reducing the cost of the system as compared to the conventional bridgeless PFC circuit. The reduced input current ripple by the proposed interleaved topology makes it suitable for high power applications such as electric vehicle chargers since it can reduce the size of the inductor core and the Electro Magnetic Interference (EMI) problem. In the proposed topology only one current sensor is required. All the boost inductor currents can be reconstructed by sampling the output current and used to control the input current. Therefore the typical problem caused by the unequal current gain of each current sensor inherently does not exist in the proposed topology. In addition the current sharing between converters can be achieved more accurately and the high frequency distortion is decreased. The performance of the proposed converter is verified by the experimental results with a prototype of 6.6kW bridgeless interleaved PFC circuit.
환자를 진단하는데 있어 중풍, 고혈압, 동맥경화, 고지혈증 등 혈관 질환에 대해서 혈류에 관한 정보는 매우 중요하다. 초음파를 이용하여 혈류 속도를 측정하는 방법에는 연속 도플러 시스템과 펄스 도플러 시스템으로 나뉘어진다. 펄스 도플러 시스템은 혈류의 위치정보를 얻을 수 있지만, 연속 도플러 시스템에 비해 하드웨어적으로 복잡하고 신호대 잡음비가 낮으므로 본 연구에서는 신뢰적인 정보를 얻을 수 있는 연속 도플러 시스템을 이용하였다. 본 시스템은 크게 아날로그 부와 디지털 부로 나뉘어진다. 아날로그 부는 초음파 신호의 발생부, 초음파 센서로 수신된 신호를 증폭하는 증폭부와 혈류의 도플러 신호를 검출하는 복조부, 잡음 제거를 위한 필터부분으로 구성되어 있다. 디지털 부는 검출된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 부분, 디지털 신호처리 부분 그리고 개인용 컴퓨터(Personal Computer)와 통신하는 부분으로 구성된다. 본 연구에서는 효율적인 초음파 혈류 속도 측정 시스템을 구현함으로써 환자의 혈류 정보를 실시간으로 인을 수 있으므로 뇌혈류 측정 등에 사용되는 전산화 단층 환영장치(Computered Tomography), 자기 공명 영상 촬영장치(Magnetic Resonance Imaging)와 같은 장비와 더불어 보다 정확한 진단을 하는데 유용하다.
This paper discusses details of modeling and robust control of an AMB (active magnetic bearing) spindle, and part I presents a modeling and validation process of the AMB spindle. There are many components in AMB spindle : electromagnetic actuator, sensor, rotor, power amplifier and digital controller. If each component is carefully modeled and evaluated, the components have tight structured uncertainty bounds and achievable performance of the system increases. However, since some unknown dynamics may exist and the augmented plant could show some discrepancy with the real plant, the validation of the augmented plant is needed through measuring overall frequency responses of the actual plant. In addition, it is necessary to combine several components and identify them with a reduced order model. First, all components of the AMB spindle are carefully modeled and identified based on experimental data, which also render valuable information in quantifying structured uncertainties. Since sensors, power amplifiers and discretization dynamics can be considered as time delay components, such dynamics are combined and identified with a reduced order. Then, frequency responses of the open-loop plant are measured through closed-loop experiments to validate the augmented plant. The whole modeling process gives an accurate nominal model of a low order for the robust control design.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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