In this paper, the feedforward control with least mean square (LMS) adaptive algorithm is proposed and examined to reduce rotating error by runout of an active magnetic bearing system. Using eddy-current type gap sensor fur control, the electrical runout caused by non-uniform material properties of sensor target produces rotational error amplified in feedback control loop, so this runout should be eliminated to increase rotating accuracy. The adaptive feedforward controller is designed and examined its tracking and stability performances numerically with established frequency response function. The tested grinding spindle system is manufactured with a 5.5 ㎾ internal motor and 5-axis active magnetic bearing system including 5 eddy current gap sensors which have approximately 15 ~ 30 ${\mu}{\textrm}{m}$ of electrical runout. According to the experimental analysis, the error signal in radial bearings is reduced to less than 5 ${\mu}{\textrm}{m}$ when it is rotating up to 50,000 rpm due to applying the feedforward control for first order harmonic frequency, and vibration of the spindle base is also reduced about same frequency.
Recently Intake noise has been extensively studied to reduce the engine noise. In order to diminish intake noise several resonators were added to the intake system. However this can cause a reduction of engine output power and an increase of fuel consumption. In this study, active noise control simulation of the Filtered-x LMS algorithm is applied real instrumentation intake noise data under rapid acceleration because intake noise is more excessively increased under the such a harsh condition. But the FXLMS algorithm has poor control performance when the system is disturbed. Thus modified FXLMS algorithm using L-point running average filter is developed to improve the control performance under the rapid acceleration and disturbance. The noise reduction quantity of modified Filtered-x LMS algorithm is more than original one in two cases. In the case of control for real instrumentation intake noise data, maximum residual noise of modified FXLMS algorithm is 2.5 times less than applied the FXLMS and also in the case of disturbed, the modified FXLMS algorithm shows excellent control performance but FXLMS algorithm cat not control.
본 논문에서는 $Q^2PSK$ 변$\cdot$복조 시스템을 대상으로, 가우시안 잡음이 존재하는 2경로 레일레이 페이딩 채널에서 수신 시스템의 비트 오율 성능을 분석하였다. 폐이딩 채널을 통과하면서 왜곡된 신호에 의한 성능 저하와 이 왜곡된 신호에서 복원된 반송파를 사용함으로써 발생되는 비동기 복조에 의한 성능 저하를 개선하기 위하여 적응 LMS알고리즘을 사용하는 TDL등화기를 사용하였다. 적응 등화기를 사용한 결과, SNR이 12dB일때, 페이딩이 존재할 경우에는 $83.7\%$, 반송파 위상 오차가 존재할 경우에는 $89.3\%$, 그리고 폐이딩과 반송파 위상오차가 같이 존재할 경우에는 $60.4\%$의 수신 성능 개선이 있음을 확인하였다.
기존의 후처리 기법을 그대로 적용한 P-ECLMS(Post-Processing Expand Correlation LMS) 알고리즘은 동시통화환경에서 근단신호의 왜곡을 발생 시킨다. 이러한 문제를 해결해주기 위해 단일통화의 경우와 동시통화의 경우 후처리계수를 달리 하여 주는 SP-ECLMS(Selective Post-Processing ECLMS) 알고리즘을 제안한다. 상관도가 30% 이상 나을 때는 신호의 왜곡을 방지하기 위해 원래의 신호를 출력시키도록 하고 상관도가 그 이하일 경우는 후처리 값을 그대로 가중 값으로 적용하여 단일 통화 환경의 잔여반향을 줄여준다. 따라서 통화시간의 대부분인 단일통화환경에서의 잔여반향을 감소시키고 동시통화환경에서도 안정적 통신채널을 유지하도록 한다.
헬리콥터 능동진동제어시스템에 널리 이용되는 LMS (least mean square) 알고리즘은 전방경로 (forward path) 전달함수와 에러 신호의 연산을 통해 제어 입력을 계산한다. 에러 신호가 정현파 형태일 경우, 기준 신호에 동기화된 진동수, 위상을 가지는 코사인과 사인 함수의 조합으로 표현될 수 있다. 제어 신호 또한 동일한 진동수를 가지게 되므로 제어 입력의 코사인, 사인 성분의 크기만 계산하고, 기준 신호의 진동수, 위상 정보를 활용하면 제어알고리즘은 단순하게 구현될 수 있다. 제어 입력 신호의 계산은 단순한 행렬 연산으로 구현되고, 제어 명령의 변화는 에러 센서의 주파수에 비해 느리기 때문에 제어알고리즘은 낮은 주파수에서 운용 가능하다. 에러 센서의 코사인, 사인 성분을 추출하는 신호처리 알고리즘을 시뮬링크 모델로 구현하고, PIL (processor in the loop) 모드 시뮬레이션을 통해 실시간 작동 성능을 평가하였다.
강건 예측 기법은 오류 자료(outliers)를 제거하고 정상 자료(non-outliers)만으로 모델의 파라미터를 구하는 통계적인 방법으로 잘 알려져 있다 기존의 문헌에 소개된 많은 강건 예측 알고리즘들이 있으나 컴퓨터 비전 및 영상 처리 분야에서 가장 많이 사용되는 알고리즘은 M-estimators와 LMS(least-median of squares) 방법이다. 이 중 M-estimators는 어파인 모델(affine model)의 파라미터 측정에 있어 최적의 방법으로 잘 알려져 있다. 그러나 M-estimators는 통계적인 효율성이 높지만 초기화가 적절히 수행되지 않으면 오류 자료를 제거하는 데 문제점을 가진다 따라서 본 논문에서는 이런 문제점을 해결하기 위해 연속적인 시그모이드(sigmoid) 가중치 함수를 사용하여 오류 자료와 정상 자료를 효과적으로 분리하면서 어파인 모델의 파라미터를 효과적으로 측정하는 적응적인 M-estimators 강건 예측 알고리즘을 제안한다. 실험에서는 기존의 강건 예측 방법과 제안된 적응적 강건 예측 방법의 성능을 비교 및 분석하여 제안된 방법의 우수함을 보인다.
본 논문에서는 B-FWA의 상향링크에 적용할 수 있는 equalization 시스템 중에서 pre-equalization 시스템에 대해서 다양한 감쇄 채널에 대해서 성능을 분석하였다. 고려한 감쇄채널은 세가지의 강우감쇄 채널에 (rain, intermittent light rain and thundershower) 대해서 분석하였다. 본 논문에서 제안하는 pre-equalization 시스템에 적용된 adaptive 알고리즘은 LMS와 RLS로서, 각각의 트레이닝 시퀀스의 길이 대비 채널환경에 따른 성능을 평가하였다. 실험결과, LMS 알고리즘을 사용하는 equalization 알고리즘은 알고리즘의 복잡도를 어느 정도 허용되는 범위에서 delay에 심한 부분에 적합하는 것으로 결론지었고, RLS 알고리즘은 짧은 트레이닝 시퀀스로 빠른 송신이 가능한 곳에 성능이 우수함을 확인하였다.
본 논문에서는 음향궤환제거기의 수렴특성을 향상시키기 위한 새로운 적응 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 음성신호와 같이 상관도가 높은 신호를 사용하여 적응필터의 계수를 갱신할 때 궤환신호의 상관도를 감소시켜주기 위해 비상관 잡음을 사용함으로서 수렴성능을 향상시킨다. 시뮬레이션 결과, 제안한 궤환제거 알고리즘은 약 20 dB 이상의 SNR 성능이 개선되는 것을 보여 주었다.
본 논문에서는 완전 디지틀 방식의 HDTV 시스템의 채널 등화기법에 관하여 연구하였다. 기존의 등화기법에 대해 고찰하고 이의 컴퓨터 모의실험을 위하여 전송채널을 모델링하였다. 시정수 개념을 이용한 가변스텝크기를 갖는 LMS 알고리즘을 제안하여 성능을 평가하였다. HDTV 시스템을 위한 여러가지 채널 등화기법을 모델링된 채널조건하에서 실험하고 등화기 특성을 분석하였다. 고정소수점 연산으로 등화기법을 모의실험하고 고전송율에 적합한 필터구조를 보였다.
자기베어링의 회전정밀도에 영향을 미치는 인자로 PWM 전력증폭기, 위치 센서 등과 같은 자기베어링 구성 장치의 동특성 및 정밀도, 시스템의 정확한 모델링, 제어기법, 런아웃 등이 있다. 본 연구에서는 능동 자기베어링을 제어하기 위해 자기베어링의 PWM 전력증폭기와 회전축을 모델링하고 이를 바탕으로 능동 자기베어링 제어를 위한 PID 제어기를 구성하였으며, 변위 센서의 부착위치 및 회전축의 진원도의 영향으로 발생하는 주기적인 런아웃 요소를 첨가하여 런아웃의 영향을 확인하였으며, 런아웃 (Runout)에 의해 발생하는 에러(Error)를 효과적으로 제어하여 자기베어링의 제어 정밀도를 향상시키기 위한 방법으로 기본적인 PID 제어기에 최소평균자승(Least Mean Square, LMS) 알고리즘을 적용한 적응 피드포워드 제어기를 구성하여 자기베어링의 능동 제어에서 발생하는 주기적인 런아웃을 효과적으로 제어할 수 있음을 MATLAB을 통한 시뮬레이션을 통해 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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