• 제목/요약/키워드: Harmonic spectrum

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Hardware-Based Implementation of a PIDR Controller for Single-Phase Power Factor Correction

  • Le, Dinh Vuong;Park, Sang-Min;Yu, In-Keun;Park, Minwon
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.21-30
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    • 2016
  • In a single-phase power factor correction (PFC), the standard cascaded control algorithm using a proportional-integral-derivative (PID) controller has two main drawbacks: an inability to track sinusoidal current reference and low harmonic compensation capability. These drawbacks cause poor power factor and high harmonics in grid current. To improve these drawbacks, this paper uses a proportional-integral-derivative-resonant (PIDR) controller which combines a type-III PID with proportional-resonant (PR) controllers in the PFC. Based on a small signal model of the PFC, the type-III PID controller was implemented taking into account the bandwidth and phase margin of the PFC system. To adopt the PR controllers, the spectrum of inductor current of the PFC was analyzed in frequency domain. The hybrid PIDR controller were simulated using PSCAD/EMTDC and implemented on a 3 kW PFC prototype hardware. The performance results of the hybrid PIDR controller were compared with those of an individual type-III PID controller. Both controllers were implemented successfully in the single-phase PFC. The total harmonic distortion of the proposed controller were much better than those of the individual type-III PID controller.

2차 Space Dithered Sigma-Delta Modulation 기반의 Random PWM 스위칭 기법을 이용한 강압형 DC-DC 컨버터의 성능 개선 (Performance Improvement of a Buck Converter using a End-order Space Dithered Sigma-Delta Modulation based Random PWM Switching Scheme)

  • 김서형;주성탁;정해광;이교범;정규범
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.54-61
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    • 2009
  • 본 논문에서는 강압형 DC-DC 컨버터의 성능 개선을 위한 스위칭 기법인 2차 SDSDM (Space Dithered Sigma Delta Modulation)방식을 제안한다. PWM (Pulse Width Modulation) 방식은 일정 스위칭 주파수 대역에서의 고조파로 인해 소음, 전자파 장애, 스위칭 손실 등을 유발한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 DSDM 방식의 일종인 1차 SDSDM은 랜덤 디더(Random Dither) 발생기가 1차 SDM의 양자화기(quatizer) 입력단에 위치하여 스위칭 주파수가 분산된다. 강압형 DC/DC 컨버터에 제안하는 2차 SDSDM의 방식을 적용한 실험 결과를 통해 타당성을 검증한다.

RCF-PWM을 이용한 IPMSM 기반 차세대 고속철도 구동 인버터 시스템의 소음원 고조파 저감 (Noise Harmonic Reduction of IPMSM Based Next Generation High Speed Railway System using RCF-PWM)

  • 김성제;진강환;이상현;김윤호
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.244-250
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    • 2012
  • 본 논문에서는 차세대 고속철도 구동 인버터 시스템의 고조파로 인한 전자기적 소음을 줄이기 위해 RCF-PWM(Random Carrier Frequency Pulse Width Modulation)을 적용한 인버터 구동시스템을 개발하였다. RCF-PWM 방식은 인버터 스위칭 주파수를 전력용 반도체의 최대 스위칭 주파수와 최소 스위칭 주파수 사이에서 임의적으로 변화시키며 PWM을 수행하는 방법이다. 본 연구의 타당성을 확인하기위해서 RCF-PWM이 적용된 차세대 고속전철 시스템을 설계하여 MATLAB/Simulink 기반의 시뮬레이터를 개발하고 이를 이용하여 일정한 스위칭 주파수를 사용하는 정규적인 SVPWM 방식과 RCF-PWM 방식의 시험결과를 비교 분석하였다.

Theoretical Investigation of the Generation of Broad Spectrum Second Harmonics in Pna21-Ba3Mg3(BO3)3F3 Crystals

  • Kim, Ilhwan;Lee, Donghwa;Lee, Kwang Jo
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권4호
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    • pp.458-465
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    • 2021
  • Borate nonlinear optical crystals have been used as frequency conversion devices in many fields due to their unique transparency and nonlinearity from ultraviolet to visible spectral range. In this study, we theoretically and numerically investigate the properties of broadband second harmonic generation (SHG) in the recently reported Pna21-Ba3Mg3(BO3)3F3 (BMBF) crystal. The technique is based on the simultaneous achievement of birefringence phase matching and group velocity matching between interacting waves. We discussed all factors required for broadband SHG in the BMBF in terms of two types of phase matching and group velocity matching conditions, the beam propagation direction and the corresponding effective nonlinearity and spatial walk-off, and the spectral responses. The results show that bandwidths calculated in the broadband SHG scheme are 220.90 nm (for Type I) and 165.85 nm (for Type II) in full-width-half-maximum (FWHM). The central wavelength in each case is 2047.76 nm for Type I and 1828.66 nm for Type II at room temperature. The results were compared with the non-broadband scheme at the telecom C-band.

하이브리드형 스텝모터의 모델링 및 디텐트 토크 고조파 분석 (Modeling and Detent Torque Hormonic Analysis of Hybrid Type Step Motor)

  • 윤신용;백수현;김용;김철진
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.14-21
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    • 2002
  • 본 논문은 4상과5상 하이브리드형 스텝모터의 모델링, 특성해석 및 디텐트 토크에 대한 고조파 저감을 대상으로 연구하였다. 이를 위하여 기계적인 모델링을 도출하였으며 자계해석을 위해서 퍼미언스법을 이용하였다. 이러한 해석 결과 본 모델에 대한 디텐트 토크를 얻을 수 있었다. 또한 두 모델 구조에 대한 상차의 특성해석 비교를 통하여, 본 모델에 대한 디텐트 토크를 유도해 낼 수 있었다. 이때 5상 스텝모터는 4상 스텝모터에 비하여 디텐트 토크의 감소와 스텝응답이 개선됨을 알 수 있었다. 해석결과 퍼미언스분포의 크기는 평균토크의 발생에 영향을 미치며, 고조파성분의 크기가 토크 리플의 크기를 발생함을 알 수 있었다.

Analytical Evaluation of FFR-aided Heterogeneous Cellular Networks with Optimal Double Threshold

  • Abdullahi, Sani Umar;Liu, Jian;Mohadeskasaei, Seyed Alireza
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권7호
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    • pp.3370-3392
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    • 2017
  • Next Generation Beyond 4G/5G systems will rely on the deployment of small cells over conventional macrocells for achieving high spectral efficiency and improved coverage performance, especially for indoor and hotspot environments. In such heterogeneous networks, the expected performance gains can only be derived with the use of efficient interference coordination schemes, such as Fractional Frequency Reuse (FFR), which is very attractive for its simplicity and effectiveness. In this work, femtocells are deployed according to a spatial Poisson Point Process (PPP) over hexagonally shaped, 6-sector macro base stations (MeNBs) in an uncoordinated manner, operating in hybrid mode. A newly introduced intermediary region prevents cross-tier, cross-boundary interference and improves user equipment (UE) performance at the boundary of cell center and cell edge. With tools of stochastic geometry, an analytical framework for the signal-to-interference-plus-noise-ratio (SINR) distribution is developed to evaluate the performance of all UEs in different spatial locations, with consideration to both co-tier and cross-tier interference. Using the SINR distribution framework, average network throughput per tier is derived together with a newly proposed harmonic mean, which ensures fairness in resource allocation amongst all UEs. Finally, the FFR network parameters are optimized for maximizing average network throughput, and the harmonic mean using a fair resource assignment constraint. Numerical results verify the proposed analytical framework, and provide insights into design trade-offs between maximizing throughput and user fairness by appropriately adjusting the spatial partitioning thresholds, the spectrum allocation factor, and the femtocell density.

성악도들의 음성관리 및 성대화상술상의 문제점과 발성에 대한 음향분석학적 특징 (Problems of Strobovideolarygoscopic Findings and Usual Voice Management of Vocal Major Students, and Acoustic Characteristics of Singing Voice)

  • 진성민;김대영;반재호;이상혁;송윤경;권기환;이경철;이용배
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.43-49
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    • 1999
  • Objectives : The purpose of this study was to systematically analyze and compare e acoustic sound structure of vocal major student's singing voice. Materials and Methods : The nineteen vocal major students were the subject group and healthy nineteen females were the control group for this study. The subject group was taken a strobovideolaryngoscopy by the use of flexible nasopharyngoscopy. And acoustic analysis was taken between two groups. Additionally the inquiry on usual voice problems and management was performed by thirty-six vocal major students. Results : The subject group presents many functional voice disorder findings such as AP contraction(44%), phase difference(36%) tremor(25%), posterior gap(17%), hyperadduction of vestibular fold(6%), and anterior gap(3%) on strobovideolaryngoscopy. And the vocal major students did reveal an enhanced number of high frequency harmonic partials when singing compared to the control group in the narrow band spectrum study. But there was no significant difference in jitter, shimmer and noise to harmonic ratio in both groups. Almost all vocal major students present a lot of voice problems in singing such as loss of high note(17%), loss of quiet voice(17%), effortful and tired voice(36%) etc on inquiry. And they always effort to prevent vocal dysfunction by the use of various type of method such as voice rest(28%), hydration(28%), gargling with salt(11%) etc. Conclusions : The vocal major students always take care of maintaining a good voice condition, but a lot of vocal major students revealed abnormal strobovideolaryngoscopic findings and they are absent in the conception of systemic and scientific voice management. Therefore, the young singers need a good voice training and voice therapy Program under the good ralationship of laryngologist and voice training teacher.

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페라이트 링 코어를 사용한 fluxgate 센서의 구현 (Implementation of a Fluxgate Sensor using Ferrite Ring Core)

  • 박용우;김기욱;김남호;류지구
    • 센서학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.427-433
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    • 1999
  • 본 논문은 페라이트 코어, 여자코일과 픽업코일로 구성된 1축 fluxgate 마그네틱 센서를 제안하였다. 본 마그네토미터는 검출소자, 여자코일을 위한 드라이브 회로, 픽업코일 출력으로부터 DC 자장에 비례한 제 2고조파 성분검출을 위한 신호처리 회로로 구성하여 회로를 설계하고 제작하였다. 코어는 82회의 여자코일을 통해 구형파전압으로 여자하였다. 픽업 코일(150 회)의 제 2고조파 출력은 FFT 스펙트럼 분석기로 측정하였으며, 그 결과를 제 2 고조파 성분 검출을 위한 PSD(phase sensitive detector)단의 출력과 비교하였다. 감도는 구동주파수 2 (kHz)에서 약 50 [V/T]의 결과를 얻었으며, fluxgate 마그네틱 센서의 비선형계수는 약 2.0% 정도였다.

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아리랑위성 2호의 삼축자력계로부터 관측된 지구자기장 모델 연구 (A Study on the Geomagnetic Reference Field Modeling from the Triaxial Magnetometer Data Onboard KOMPSAT-II)

  • 김형래;황종선;;이선호
    • 자원환경지질
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    • 제45권4호
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    • pp.377-384
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    • 2012
  • 다목적위성인 아리랑 2호 (KOMPSAT-II)에 장착된 위성의 자세제어를 위한 삼축자력계(Triaxial Magnetometer, TAM)에서 측정된 지구자기장의 삼성분 자료로부터 지구 외핵에서부터 오는 주지구자기장 (main geomagnetic field)의 모델을 계산하였다. 일반적으로 지자기 표준모델이라고도 일컫는 IGRF(International Geomagnetic Reference Model)과의 비교를 통해 제작된 모델과의 상관성을 연구하였다. 선행연구에서는 KOMPSAT-I의 3일 자료만을 통해 제작한 것과 달리 2007년 11월과 12월 자료를 항공우주연구원의 협조를 받아 모델에 활용하였다. 선행 연구에서는 구면조화 함수의 차수가 5까지의 유사성을 보인 반면 이번에 얻은 모델은 차수 8-9까지 유사성을 보이며 그 이후 차수 13까지 계산에서는 국제표준모델과 많은 차이를 나타내었다. KOMPSAT-II 자료를 통한 지구자기장 모델을 제작하는 데 있어서 적절한 자료선별과정과 이와 관련된 극지방자료의 포함여부와 외부자기장성분의 적절한 제거 및 위성에 탑재한 측정자력계의 정확도가 국제지자기표준모델과의 유사성 여부에 중요한 요소로 작용하였다. 수년간의 자료입수가 가능할 경우 지구자기장의 영년변화연구에도 지상의 지자기관측소자료와 함께 KOMPSAT-II 자료의 활용이 기대된다.

Harmonic 분산값 최소화 알고리즘에 의한 주파수 영역 평탄화 기법 (The Technique of Spectrum Flattening by Algorithm for Minimized Harmonics Variance Value)

  • 민소연;김영규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.3558-3562
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    • 2010
  • 음성신호처리 분야에 있어서 정확한 기본주파수(피치)를 검출하는 것은 매우 중요하다. 그러나 포만트의 영향과 천이 진폭의 영향으로 인하여 음성신호로부터 정확한 피치를 검출하는 것은 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서는 음소의 천이나 변동의 영향이 적은 주파수 영역에서의 하모닉스 분산값 최소화 알고리즘을 통해 스펙트럼을 평탄화 하여 피치를 검출하는 방법에 대하여 연구하였다. 실험결과에서는 제안한 방법이 기존의 방법인 LPC법, 켑스트럼법과 비교하여 평탄화 특성이 어느 정도의 우수성을 보이는지를 평가하였다. 또한 각각의 방법을 적용하여 기본주파수를 검출한 결과를 비교함으로써 제안한 방법이 우수함을 입증하였다.