A polymer-based mechanical low-pass filter(m-LPF) for high-g accelerometers makes it possible to remove high-frequency transient noises from acceleration signals, thus ensuring repeatable and reliable measurement on high-g acceleration. We establish a prediction model for performance of m-LPF by combining a fundamental vibration model with the fractional derivative standard linear solid(FD SLS) model describing the storage modulus and loss modulus of polymers. Here, the FD SLS model is modified to consider the effect of m-LPF shape factor (i.e., thickness) on storage modulus and loss modulus. The prediction accuracy is verified by comparing the displacement transmissibility(or cut-off frequency) estimated using our model with that measured from 3 kinds of polymers(polysulfide rubber(PSR), silicone rubber(SR), and polydimethylsiloxane(PDMS)). Our findings will contribute a significant growth of m-LPF for high-g accelerometers.
본 연구에서는 결함 기저면 구조 (Defected Ground Structure: DGS)의 변수 변화에 따른 진폭 및 위상의 변화 추이를 고찰하고 그 추이를 이용하여 원하는 최적의 DGS를 쉽게 결정하는 새로운 방법을 제안한다. 이렇게 구한 DGS를 이용하여 일반화된 체비셰프 (Generalized Chebyshev: GC) 저역 통과 필터 (LPF) 설계된다. GC LPF는 직렬 회로로서 병렬 공진기를 갖는다. 그러므로 기존의 체비셰프 LPF와 달리, 직렬 소자의 변환 단계를 생략할 수 있기 때문에 GC DGS LPF는 체비셰프 DGS LPF보다 필터 응용에 더 유용하다. 제안한 이론에 따라 GC DGS LPF(N=5)와 비교 대상으로 전형적인 체비셰프 LPF(N=7)가 설계 및 제작되었다. 측정 결과 비교로부터 제안한 GC DGS 5 단 저역 통과 필터는 전형적인 7 단 체비셰프 필터에 비해 더 우수한 차단 특성을 가지며 크기는 0.58 배로 줄고, 저지대역폭은 약 1.57 배 이상 넓은 특성을 확인하였다.
본 연구는 디지털위성중계기용 SHF 대역 IFA(: Input Filter Assembly)의 설계 및 구현에 대해 기술하였다. SHF 대역 입력필터조립체는 Coupler + LPF(: Low Pass Filter) 및 입력필터로 구성된다. 제작 전 우주환경에 대한 사전 시뮬레이션 분석을 통하여 장비 오동작 가능성을 최소하였으며, 발사환경 시 발생하는 진동에 대한 시뮬레이션을 통해 신뢰성 있는 IFA를 설계하였으며, 제작 후 주요 성능지표에 대해 만족여부 확인 및 사전 성능 시뮬레이션 결과와 비교하였다.
This paper proposes a dead time compensation method for an AC motor drive using phase current polarity information which is detected based on a digital programmable low-pass filter (PLPF). The polarity detection using the PLPF is an alternative solution of a conventional method which uses a general low-pass filter (LPF) and hysteresis bands in order to avoid jittering due to noises. The PLPF not only adjusts its cutoff frequency according to the synchronous frequency of AC motors but also eliminates a gain attenuation and phase delay which are main problems of the general LPF. Through the PLPF, a fundamental component signal without gain and phase distortions is extracted from the measured raw current signal with noise. By use of the fundamental component, the polarity of current is effectively detected by reducing the hysteresis band. Finally, the proposed method compensates the dead time effects by adding or subtracting average voltage value to voltage references of the controller according to the detected current polarity information. The proposed compensation method is experimentally verified by compared with the conventional method.
This paper proposes a programmable low pass filter(LPF) to estimate stator flux for speed sensorless stator flux orientation control of induction motors. The programmable LPF is developed to solve the dc drift problem associated with a pure integrator and an analog LPF with fixed pole. of the programmable LPF is located far from the origin in order to decrease the time constant as speed increases. The programmable LPF has the phase and the magnitude compensator to exactly estimate stator flux in a wide speed range. So, the drift problem is much improved and the stator flux is exactly estimated in the wide speed range. The validity of the proposed programmable LPF is verified by speed sensorless vector control of a 2.2[kW] three-phase induction motor.
By cascading RHTL (Right-Handed Transmission Line) and LHTL (Left-Handed Transmission Line), we fabricated a BPF (Band Pass Filter) in which the phase propagation at the pass band center frequency is fixed as we want. We utilized a positive phase propagation of a RHTL which is a form of LPF (Low Pass Filter) and negative phase propagation of LHTL which is a form of HPF (High Pass Filter). Therefore, if RHTL and LHTL are cascaded, a BPF can be constructed and the phase propagation inside the passband is decided by the number of RHTLs and LHTLs. In this paper, we provide a detailed theory related to it and proved the theory with an actual experiment. In the experiment, we fabricated two BPFs with similar passband. One with $90^{\circ}$ phase shift and the other with $-90^{\circ}$ phase shift at the center of passband. The result of simulation and actual experiment agrees well. This proves the suggested theory is correct and feasible.
A novel control method of a three-phase PWM inverter with LC filter is proposed. The transfer function of LC filter is the same as that of second-order low pass filter(LPF), which has a zero damping ratio. A simple method of implementing second-order LPF with damping ratio is to add a resistor in an LC circuit. However, in a real power system, adopting damping resistors is impractical because it results in losses proportional to the square of the current flowing through the resistors. Instead of inserting resistors, the proposed control strategy utilizes the measured capacitor voltages to control the oscillation of LC circuit. The overall transfer function of the proposed method is the same as a second-order LPF, and its damping ratio is controllable via control variables. The current controller can have overshoots caused by LC filter. Improved current controller is implemented by an equivalent second-order of LC filter. A 7.5 kVA PWM converter and a PWM inverter with a 5.5 kW induction motor are set up to verify the proposed control algorithm. Test waveforms are also presented to verify the proposed LC filter control algorithm.
본 논문에서는 변형된 DCRLH 구조의 전송선로를 이용하여 저지대역에서 나타나는 고조파 공진 특성을 제거하고, 큰 감쇄 특성을 갖는 마이크로스트립 저역통과 필터를 설계하고 제작하였다. 저역통과 필터는 통과대역 신호를 잘 전달하고 저지대역 감쇄특성을 키우기 위한 병렬 개방스터브 선로와 고조파 통과특성을 제거하기 위한 직렬 단락스터브 선로를 복합적으로 사용하여 구성하였다. 이렇게 구성함으로써 저지대역에서 나타나는 불필요한 고조파신호를 억제시킬 수 있었고, 필터의 대역통과 성능을 개선할 수 있었다. 제작된 저역통과필터는 1.5 GHZ 이내의 통과대역에서 삽입손실 1.26 dB, 정재파비 1.65, 그리고 1.84 GHz에서 2.18 GHz의 저지대역에서 100 dB 감쇄, 20 와트 전력테스트에서 양호 평가를 얻어 모든 면에서 스펙에서 정한 규정 값 이상의 우수한 성능을 가질 수 있었다.
본 논문에서는 90$^{\circ}$ 하이브리드 결합기에 저역통과 여파기 특성을 결합하여 전력분배와 하모닉 저지특성효과를 보여주고 있다. 일반적인 90$^{\circ}$ 하이브리드 결합기는 위상차를 갖고 전력을 분배, 합성하는 데에만 쓰이고 있기 때문에 비선형 소자와 결합함으로써 생기는 하모닉 성분을 억제하려면 여파기를 따로 설계해야 하는 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 90$^{\circ}$ 하이브리드 결합기에 저역통과 여파기 특성을 결합함으로써 위상차와 전력분배는 물론 여파기 특성인 감쇠효과를 이용하여 하모닉 성분을 크게 감소시킬 수 있는 구조를 제시하였다.
DSTATCOM(Distribution STATic COMpensator) is one of the custom power devices, and protects a distribution line from unbalanced and harmonic current caused by non-linear and unbalanced loads. Conventional researches use a LPF(Low Pass Filter) to eliminate ripple component at the calculation of compensation current. This paper proposes a calculation of compensation current using phase shift that can be a counterproposal of conventional methods using LPF.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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