• 제목/요약/키워드: Signal stability

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장기 모니터링 환경에서 센서 패키징 방법에 따른 광섬유 센서의 신호 안정성 평가 (Evaluation of Signal Stability of Fiber Optic Sensors with respect to Sensor Packaging Methods in Long-Term Monitoring)

  • 강동훈;김헌영;김대현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.281-287
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    • 2016
  • 다중화와 절대측정이 가능한 광섬유 브래그 격자(FBG) 센서는 다양한 분야의 건전성 모니터링에 활용되고 있으며, 패키징을 통한 빠른 상용화가 진행 중이다. 하지만, 장시간 구조 건전성 모니터링시 FBG 센서는 반복 열하중에 노출되며 이는 센서의 신호 안정성에 영향을 줄 수 있어 면밀한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 일반적으로 사용되는 FBG 센서의 브래그 격자 부분에 대한 두 가지 패키징 방법(양단 접착, 직접 접착)에 대해 반복 열하중이 신호 안정성에 미치는 영향을 고찰하였다. 구체적으로, $-20^{\circ}C{\sim}60^{\circ}C$의 온도 조건에서 300사이클 동안 FBG 센서의 브래그 파장, 광 강도값, 반너비값 등의 신호 특성을 관찰하였으며 직접 접착에 대해 수행한 선행 연구와의 비교를 통해 두 가지 패키징 방법에 대한 신호 안정성을 평가하였다. 시험 결과, 장기간 반복 열하중이 가해지는 환경에 노출된 FBG 센서의 경우 양단 접착이 직접 접착보다 신호 안정성이 더 높기 때문에 FBG 센서의 패키징시 양단 접착 방식이 더 효과적임을 확인하였다.

모드분해기법을 이용한 동적 변형률신호로부터 변위응답추정 (Estimation of Displacement Response from the Measured Dynamic Strain Signals Using Mode Decomposition Technique)

  • 장성진;김남식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4A호
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    • pp.507-515
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    • 2008
  • 본 연구에서는 모드분해기법을 이용한 변형률신호로부터 변위응답추정 방법을 개발하였다. 일반적으로 교량의 안정성평가는 완공 후에 초점이 맞추어져 있다. 하지만 가설 중에도 풍하중과 지진하중과 같은 동적하중에 노출되어 있으며, 이런 동적하중에 대한 안정성을 검토하기 위해 교량의 안정성 평가에 있어 중요한 인자인 변위를 추정하는 것이 중요하다. 그러나 건설현장에서의 적절한 변위측정 방법의 부재로 인하여 대형구조물의 전체적인 변위를 측정할 수 없는 것이 현실이다. 본 연구에서는 간접적으로 변위를 추정하는 방법인 변형률로 변위를 추정하는 방법을 제시하였으며, 광섬유 브래그 격자 센서(fiber optic Bragg-grating sensor)를 사용하여 변형률을 계측하였다. 기존에도 FBG센서를 이용한 변위추정 방법이 있었으며 기존의 방법으로는 정적하중에 대한 변위추정은 가능하였으나 고차 모드의 변형률신호와 노이즈의 영향 때문에 동적하중에 대한 변위추정은 많은 오차가 발생하여 정확한 변위추정이 어려웠다. 이런 오차를 줄이는 방법으로 모드분해기법을 사용하였다. 모드분해기법은 변형률신호로부터 proper orthogonal decomposition(POD)을 이용하여 추정한 모드형상과 empirical mode decomposition(EMD)을 이용하여 모드 분해한 변형률신호로 모드별 변위응답을 추정하고, 구조물의 주요 모드에 대한 변위응답을 합하여 전체변위응답을 추정하는 방법이다. 제안한 모드분해기법을 검증하기 위해 실내모형실험을 수행하였다.

흡기계 능동소음제어를 위한 적응형 필터 알고리즘의 개발 (Design of a New VSS-Adaptive Filter for a Potential Application of Active Noise Control to Intake System)

  • 김의열;김호욱;이상권
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.231-239
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    • 2009
  • The filtered-x LMS (FX-LMS) algorithm has been applied to the active noise control (ANC) system in an acoustic duct. This algorithm is designed based on the FIR (finite impulse response) filter, but it has a slow convergence problem because of a large number of zero coefficients. In order to improve the convergence performance, the step size of the LMS algorithm was modified from fixed to variable. However, this algorithm is still not suitable for the ANC system of a short acoustic duct since the reference signal is affected by the backward acoustic wave propagated from a secondary source. Therefore, the recursive filteredu LMS algorithm (FU-LMS) based on infinite impulse response (IIR) is developed by considering the backward acoustic propagation. This algorithm, unfortunately, generally has a stability problem. The stability problem was improved by using an error smoothing filter. In this paper, the recursive LMS algorithm with variable step size and smoothing error filter is designed. This recursive LMS algorithm, called FU-VSSLMS algorithm, uses an IIR filter. With fast convergence and good stability, this algorithm is suitable for the ANC system in a short acoustic duct such as the intake system of an automotive. This algorithm is applied to the ANC system of a short acoustic duct. The disturbance signals used as primary noise source are a sinusoidal signal embedded in white noise and the chirp signal of which the instantaneous frequency is variable. Test results demonstrate that the FU-VSSLMS algorithm has superior convergence performance to the FX-LMS algorithm and FX-LMS algorithm. It is successfully applied to the ANC system in a short duct.

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흡기계 능동소음제어를 위한 적응형 필터 알고리즘의 개발 (Design of a New VSS-Adaptive Filter for a Potential Application of Active Noise Control to Intake System)

  • 김의열;김병현;김호욱;이상권
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.146-155
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    • 2012
  • The filtered-x LMS(FX-LMS) algorithm has been applied to the active noise control(ANC) system in an acoustic duct. This algorithm is designed based on the FIR(finite impulse response) filter, but it has a slow convergence problem because of a large number of zero coefficients. In order to improve the convergence performance, the step size of the LMS algorithm was modified from fixed to variable. However, this algorithm is still not suitable for the ANC system of a short acoustic duct since the reference signal is affected by the backward acoustic wave propagated from a secondary source. Therefore, the recursive filtered-u LMS algorithm(FU-LMS) based on infinite impulse response(IIR) is developed by considering the backward acoustic propagation. This algorithm, unfortunately, generally has a stability problem. The stability problem was improved by using an error smoothing filter. In this paper, the recursive LMS algorithm with variable step size and smoothing error filter is designed. This recursive LMS algorithm, called FU-VSSLMS algorithm, uses an IIR filter. With fast convergence and good stability, this algorithm is suitable for the ANC system in a short acoustic duct such as the intake system of an automotive. This algorithm is applied to the ANC system of a short acoustic duct. The disturbance signals used as primary noise source are a sinusoidal signal embedded in white noise and the chirp signal of which the instantaneous frequency is variable. Test results demonstrate that the FU-VSSLMS algorithm has superior convergence performance to the FX-LMS algorithm and FX-LMS algorithm. It is successfully applied to the ANC system in a short duct.

도로 횡경사 변화에 견실한 차량 횡안정성 제어기 설계 (Robust Vehicle Lateral Stability Controller Against Road Bank Angles)

  • 나호용;조건희;유승한
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권10호
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    • pp.967-974
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    • 2017
  • 본 연구에서는 횡가속도 센서 계측 신호 기반의 기준 차량 요레이트 모델을 활용하여 횡경사 유무에 관계 없이 견실한 성능을 보장하는 제동기반 요 모멘트 제어시스템을 개발하였다. 2자유도 single track 모델과 횡가속도 센서 계측 신호를 융합하여 새로운 기준 요레이트 모델을 설계하였고 이를 기반으로 요 모멘트 제어기를 설계하였다. 또한 외란 관측기를 적용하여 요레이트 동역학에 존재하는 차량 파라미터 오차를 보상하고 제어기의 성능을 개선하였다. 다자유도 차량동역학 해석 SW인 CARSIM을 이용하여 평지 및 횡경사 노면을 반영한 다양한 검증 시나리오 조건에서 제안된 제어기를 검증하였다. 그 결과 기준 차량모델에 횡가속도 계측 신호를 반영하고 외란 관측기를 통해 모델 파라미터 오차를 보상하는 것을 특징으로 하는 새롭게 제안된 횡안정성 제어기가 도로 횡경사에 관계없이 다양한 주행상황에서 차량의 횡안정성을 견실하게 유지할 수 있음을 확인하였다.

Fundamental Small-signal Modeling of Li-ion Batteries and a Parameter Evaluation Using Levy's Method

  • Zhang, Xiaoqiang;Zhang, Mao;Zhang, Weiping
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권2호
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    • pp.501-513
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    • 2017
  • The fundamental small-signal modeling of lithium-ion (Li-ion) batteries and a parameter evaluation approach are investigated in this study to describe the dynamic behaviors of small signals accurately. The main contributions of the study are as follows. 1) The operational principle of the small signals of Li-ion batteries is revealed to prove that the sinusoidal voltage response of a Li-ion battery is a result of a sinusoidal current stimulation of an AC small signals. 2) Three small-signal measurement conditions, namely stability, causality, and linearity, are proved mathematically proven to ensure the validity of the frequency response of the experimental data. 3) Based on the internal structure and electrochemical operational mechanism of the battery, an AC small-signal model is established to depict its dynamic behaviors. 4) A classical least-squares curve fitting for experimental data, referred as Levy's method, are introduced and developed to identify small-signal model parameters. Experimental and simulation results show that the measured frequency response data fit well within reading accuracy of the simulated results; moreover, the small-signal parameters identified by Levy's method are remarkably close to the measured parameters. Although the fundamental and parameter evaluation approaches are discussed for Li-ion batteries, they are expected to be applicable for other batteries.

FACTS 비선형 지능 제어기 설계 (Design of Nonlinear FACTS Controller with intelligent Algorithm)

  • 박성욱;서보혁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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    • pp.33-35
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    • 2000
  • We propose a intelligent controller for FACTS(Flexible AC Transmission System) device to stabilize a power system. In order to identify the nonlinear characteristics of the power system and to estimate a control signal, an artificial neural network is utilized. The control signal which is provided for FACTS device installed in the network is produced. The proposed controller is applied to Unified Power Flow Controller(UPFC) to verified the effectiveness of the proposed control system. The results show that the proposed nonlinear FACTS controller is able to enhance the transient stability of three machine nine bus power system.

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Sagnac 간섭계형 광섬유 전류센서의 안정화 연구 (A study on stabilization of a fiber-optic current sensor using sagnac interferometer)

  • 정래성;강현서;이종훈;송정태;이경식
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권4호
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    • pp.94-99
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    • 1997
  • A new method of stbilizing the sagnac interferometric fiber optic current sensor inteh presence of birefringences and phase is presented. This method is realized by dividing the output of the ac current signal with the modulation signal output. Using the technique the stability of the current sensor was improve dmore than 4.5 times at 800Arms for 2 hours. The current sensor also shows good linearity up to 100Arms.

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연결 축소 회로망을 이용한 EMG 신호 기능 인식에 관한 연구 (A Study on EMG Functional Recognition Vsing Reduced-Connection Network)

  • 조정호;최윤호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.249-256
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    • 1990
  • In this study, LPC cepstrum coefficients are used as feature vector extracted from AR model of EMG signal, and a reduced-connection network whlch has reduced connection between nodes is constructed to classify and recognize EMG functional classes. The proposed network reduces learning time and improves system stability Therefore it is Ehown that the proposed network is appropriate in recognizing function of EMG signal.

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출력 전압 맥동감소를 위한 직렬공진형 변환기의 제어기 설계 (Controller Design of the Series Resonant Converter for Reducing Output Voltage Ripple)

  • 김만고;한재원;윤명중
    • 대한전기학회논문지
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    • 제37권6호
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    • pp.376-382
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    • 1988
  • A small-signal low-frequency disturbance of the input line affects the regulated-output voltage of the series resonant converter. To mitigate the detrimental effect, the output feedback PI-controller is employed. Small-signal linear models are represented to characterize the closed loop series resonant converter system. Design equations for the PI-controller which satisfy stability and percent ripple conditions are derived from the closed-loop linear model. Experimental results are presented which show excellent correlation with theory.

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