본 논문에서는 900 MHz 대역에서 동작하는 전류 모드 Class-D(Current-Mode Class-D: CMCD) 전력 증폭기를 설계 및 제작하고 특성을 분석하였다. 차동 구조에 의해 짝수차 고조파 성분이 제거된다는 점에 착안하여 출력단의 일반적인 CMCD 회로의 병렬 공진기를 제거하고 inverse class-F 전력 증폭기를 push-pull 구조로 연결하여 CMCD 전력 증폭기를 설계하였다. 로드-풀 기법을 이용하여 GaN 소자 기반의 inverse class-F 및 이를 적용한 CMCD 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 제작한 CMCD는 34.2 dBm의 출력과 64.5 %의 드레인 효율을 가지며, 이는 출력측에 공진기 구조를 가지는 일반적인 CMCD 전력 증폭기의 드레인 효율과 비교했을 때 13.6 %의 효율 향상을 가진다.
본 연구에서는 기존의 역열전달 문제(inverse heat transfer problem)와 같이 역해석(inverse analysis)을 통해 미지의 파라미터를 추정(estimation)하는 개념을 복잡한 연소문제에 도입하였다. 기존의 연구에서는 역해석 기법을 연소문제 자체에 보다는 대부분 연소현상을 동반한 복사열전달과 같은 역열전달 문제에 국한해서 적용하고 있기 때문에, 열전달 문제에 한정되어 사용되고 있는 기존의 역해석을 새로운 공학문제에 확장하여 적용함과 동시에 효율적인 연소기 설계 및 최적화 개념을 제시하는데 본 연구의 의의가 있다고 할 수 있다. 이를 위해 실제적으로 많이 사용하고 있는 축대칭 원통형 연소기 내부로 주입되는 메탄($CH_4$)과 산소($O_2$) 성분의 초기 질량분율 값을 연소기 입구 근방에서 측정한 개스의 온도 데이터를 이용하여 역추정하였다. 이때, 복잡한 확산지배 연소 현상을 효율적으로 역해석하기 위해 최적화 방법 중의 하나인 반발 입자 군집 최적화 방법을 역해석 기법으로 적용하였다.
본 논문에서는 시간 영역 유한차분법(FDTD: Finite-Difference Time-Domain Method)과 설계 민감도법(design sensitivity analysis)을 이용하여 미지의 유전체 산란체(dielectric scatterer) 복원을 위한 역산란 문제(inverse scattering)의 새로운 해석 기법을 제안하였다. 본 연구에서는 빠른 수렴을 위하여 목적 함수의 도함수를 이용한 설계 민감도법을 도입하였고, 시간 영역 유한차분법으로부터 직접 설계 민감도 수식을 도출하였다. 해석의 효율성을 위하여 보조 변수법(adjoint variable method)을 도입하여 보조 변수 방정식을 도출하고 최적화 알고리듬으로 최대 경사도법을 이용하여 반복적인 추정을 통하여 미지의 유전체를 복원하였다. 본 연구의 타당성의 보이기 위하여 2차원 $TM^z$에서의 유전체 복원 사례를 제시한다.
본 논문에서는 H.264/AVC의 고성능 잔여 데이터 복호기를 위해 최적화된 하드웨어 구조를 제안한다. 제안하는 하드웨어 구조는 새로운 역영자화 수식들을 적용한 공통 연산기를 갖는 병렬 역양자화기와 병렬 역변환기를 통합한 하드웨어 구조이다. 새로운 역양자화 수식들은 기존 수식에서 나눗셈 연산을 제거하여 연산량 및 처리시간을 감소시키고 새로운 수식들을 처리하기 위해 곱셈기와 왼쪽 쉬프터로 구성된 하나의 공통 연산기를 사용한다. 역양자화기는 4개의 공통 연산기를 병렬처리하기 때문에 $4{\times}4$ 블록의 역양자화 수행 사이클 수를 1 사이클로 감소시키고, 제안하는 역변환기는 8개의 역변환 연산기를 사용하여 $4{\times}4$ 블록의 역변환 수행 사이클 수를 1 사이클로 감소시킨다. 또한 제안하는 구조는 역양자화 연산과 역변환 연산을 동시에 수행하기 때문에 하나의 $4{\times}4$ 블록을 처리하는 데 1 사이클이 소요되어 수행 사이클 수가 감소한다. 제안하는 구조를 Magnachip 0.18um CMOS 공정 라이브러리를 이용하여 합성한 결과 게이트 수는 21.9k, critical path delay는 5.5ns이고, 최대 동작 주파수는 181MHz이다. 최대 동작 주파수에서 제안하는 구조의 throughput은 2.89Gpixels/sec이다. 표준 참조 소프트웨어 JM 9.4에서 추출한 데이터를 이용하여 성능을 측정한 결과 제안하는 구조의 수행 사이클 수가 기존 구조들 대비 88.5% 이상 향상되었다.
Since the bus is regarded as the one of the most public transportation systems, research on the safety and facilities of the bus has been increased actively in recent years. In this paper, we concern the design of the bus door mechanism that is composed of many linkages and actuators(or motors). In particular, the folding door mechanism is representative system installed in most of urban buses. To design the folding door mechanism, we construct the kinematic and dynamic analysis model fur computer simulation. Also, the dynamic analysis is accomplished by both direct dynamics and inverse dynamics. Since the folding door mechanism has many design variables, the analysis program is developed to perceive kinematic and dynamic characteristics according to the design variables and simulation conditions.
Delta parallel robots are now widely used for high-speed applications. However, typical Delta robots, such as ABB Flexpicker suffer from rotating axis with passive prismatic joint subjected to critical speed and so requiring careful maintenance. In this paper, a novel 4-DOF high-speed parallel robot with four legs is presented, which consists of three legs with 90 degree arrangement for translational motions and one remaining leg with rack & pinion gears for rotational motion. The inverse kinematics, velocity, acceleration, statics, and inverse dynamics have been analyzed. From the workspace analysis and inverse dynamics simulation for 0.43 sec cycle time, the 4-axis parallel robot prototype with 12kg payload has been designed. In the future research, computed torque control methods will be developed for the prototype.
An inverse finite element approach is employed for more capability to design the optimum blank shape from the desired final shape with small amount of computation time and effort. For multi-stage deep-drawing processes, numerical analysis is extremely difficult to carry out due to its complexities and convergence problem as well as tremendous computation time. In this paper, multi-stage finite element inverse analysis is applied to multi-stage rectangular cup drawing processes to calculate intermediate blank shapes and strain distributions in each stages. Deformation history of the previous stage is considered in the computation. Finite element patches are used to describe arbitrary intermediate sliding constraint surfaces.
An inverse finite element approach is employed for more capability to design the optimum blank shape from the desired final shape with small amount of computation time and effort. For multi-stage deep-drawing processes, numerical analysis is extremely difficult to carry out due to its complexities and convergence problem as well as tremendous computation time. In this paper, multi-stage finite element inverse analysis is applied to multi-stage rectangular cup drawing processes to calculate intermediate blank shapes and strain distributions in each stages. Finite element patches are used to describe arbitrary intermediate sliding constraint surfaces.
In this paper, we presented a method of constructing a multiplier and an inverse element generator over finite field GF(3**m). We proposed the multiplication method using a descending order arithmetics of mod F(X) to perform the multiplication and mod F(X) arithmetics at the same time. The proposed multiplier is composed of following parts. 1) multiplication part, 2) data assortment generation part and 5) multiplication processing part. Also the inverse element generator is constructed with following parts. 1) multiplier, 2) group of output registers Rs, 3) multiplication and cube selection gate Gl, 4) Ri term sequential selection part. 5) cube processing part and 6) descending order mod F(X) generation part. Especially, the proposed multiplier and inverse element generator give regularity, expansibility and modularity of circuit design.
In this paper, an optimal variable structure controller with a multilayer neural inverse identifier is proposed. A multilayer neural network with error back propagation learning algorithm is used for construction the neural inverse identifier which is an observer of the external disturbances and the parameter variations of the system. The variable structure controller with the multilayer neural inverse identifier not only needs a small part of a priori knowledge of the bounds of external disturbances and parameter variations but also alleviates the chattering magnitude of the control input. Also, an optimal sliding line is designed by the optimal linear regulator technique and an integrator is introduced for solving the reaching phase problem. Computer simulation results show that the proposed approach gives the effective control results by reducing the chattering magnitude of control input.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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