• Title/Summary/Keyword: Waveform optimization

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1차원 유한요소망 연속기법을 이용한 시간영역 탄성파의 역해석 (Time-domain Elastic Full-waveform Inversion Using One-dimensional Mesh Continuation Scheme)

  • 강준원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.213-221
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    • 2013
  • 이 논문에서는 반무한 고체영역의 표면에서 측정한 변위응답의 시간이력으로부터 유한요소망 연속기법을 이용해 탄성파 속도의 공간적 분포를 추정하는 역해석 문제를 소개한다. 반무한 영역에서의 역해석을 위해서는 해석 대상이 되는 유한영역의 경계에서 파동의 반사가 일어나지 않도록 하는 것이 중요하다. 이를 위해 유한영역의 경계면에 perfectly-matchedlayers(PMLs)라는 수치적 파동흡수층을 도입하였고, PML을 경계로 하는 유한영역에서 역해석 문제를 정의하였다. 이 문제를 탄성파동방정식을 구속조건으로 하는 최적화 문제로 표현하였으며, 라그랑주 승수법에 기초한 비구속 최적화 기법에 의해 탄성파속도의 최적 분포를 결정하였다. 해의 정확도와 수렴성을 높이기 위해 유한요소망 연속기법을 도입하여 점진적으로 밀도가 증가하는 유한요소망에 대해 연속적으로 역해석을 수행하였다. 1차원 예제들을 통해 유한요소망 연속기법을 이용한 역해석으로부터 탄성파속도의 분포를 정확히 추정할 수 있음을 확인하였으며, 측정 응답에 노이즈가 존재하는 경우에도 제안한 역해석 기법은 목표 탄성파속도 분포에 근사한 결과를 도출하였다.

Harmonic Optimization Techniques in Multi-Level Voltage-Source Inverter with Unequal DC Sources

  • Aghdam, M. Ghasem Hosseini;Fathi, S. Hamid;Gharehpetian, Gevorg B.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제8권2호
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    • pp.171-180
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    • 2008
  • One of the major problems in electric power quality is the harmonic contents. There are several methods of indicating the quantity of harmonic contents. The most widely used measure is the total harmonic distortion (THD). Various switching techniques have been used in static converters to reduce the output harmonic content. This paper presents and compares the two harmonic optimization techniques, known as optimal minimization of the total harmonic distortion (OMTHD) technique and optimized harmonic stepped-waveform (OHSW) technique used in multi-level inverters with unequal dc sources. Both techniques are very effective and efficient for improving the quality of the inverter output voltage. First, we describe briefly the cascaded H-bridge multi-level inverter structure. Then, we present the switching algorithm for the inverter based on OHSW and OMTHD techniques. Finally, the results obtained for the two techniques are analyzed and compared. The results verify the effectiveness of the both techniques in multi-level voltage-source inverter with non-equal dc sources, clarifying the advantages of each technique.

온라인 턴 오프각제어를 통한 SRM의 성능최적화 (Online Turn-Off Angle Contro1 for Performance Optimization of the Switched Reluctance Motor)

  • 정병호;최연옥;이강연;조금배;정수복
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.98-106
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    • 2007
  • 본 논문에서는 개선된 온라인 턴 오프각 제어방식을 이용하여 스위치드 릴럭턴스 전동기의 성능최적화를 위한 온라인 전류제어방식을 제안한다. 성능최적화를 위한 제어방식은 에너지효율의 최대화와 토크리플 저감이라는 두가지 측면에서 접근하며, 두 가지 조건을 모두 만족할 수 있는 최적의 턴 오프 위치각은 제안된 알고리즘의 연산방식을 통해 획득된 턴 오프각 제어기를 통해 구현됨으로서 SRM의 성능최적화를 이룬다. 제안된 제어기는 토크와 전류 특성, 자속변동의 정보와 같은 복잡한 데이터베이스나 SRM이 가지는 고유의 자화곡선을 요구하지 않는다는 장점을 가지며 제안된 연산 제어기를 시뮬레이션과 실험을 통해 실제 적용가능성과 그 타당성을 입증한다.

다특성 목적함수를 고려한 영구자석 매입형 전동기의 새로운 자속장벽 최적설계 (Novel Design of Flux Barrier in IPM type BLDC motor by considering the Multi-response Taguchi Method)

  • 박현각;양병열;이상봉;권병일
    • 전기학회논문지
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    • 제56권3호
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    • pp.498-505
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    • 2007
  • This paper proposes the novel flux barrier that built in q-axis in rotor of IPM type BLDC motor. The novel flux barrier aims to reduce the motor vibration with reduced cogging torque and lessened torque ripple by the sinusoidal waveform distribution of the flux generated in the permanent magnet. For optimization of the novel flux barrier, the Taguchi method is effectively employed which considered multiple objective quality characteristics, such as cogging torque, average torque and efficiency. The result of proposed model compare with the initial model and it is verified by 2D finite element method (FEM) results.

온라인 턴오프각제어를 통한 SRM의 성능최적화에 관한 연구 (Online Turn-off Angle Control for Performance Optimization of the SRM)

  • 정병호;조금배;백형래;김동휘;김대곤;김평호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.555-557
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    • 2006
  • This paper represent improved On-line Turn off Angle control schemes for switched reluctance motors based on current control. For the purpose of the finding optimal commutation switching angle point, it is utilized him on and turn off position calculation with inductance vs. current vs. flux linkage analysis method. The goal of proposed paper is the maximization of the energy conversion per stroke and maximizing efficiency and obtaining approximately flat-topped current waveform. The proposed control scheme is demonstrated on a prototype experimental system.

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영구자석 여자 횡축형 선형전동기의 추력맥동 저감 제어기법 (Control Method for Minimizing Thrust Ripple of PM Excited Transverse Flux Linear Motor)

  • 안종보;강도현;김지원;정수진;임태윤;박준호
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권1호
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    • pp.16-23
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    • 2004
  • Permanent magnet-excited transverse flux linear motor(TFLM) is known to have more excellent ratio of force to weight than any other linear motors. But, thrust generated by phase current is non-linear with regard to current and relative position like switched reluctance motor. This makes current and speed controller design difficult. This paper presents a method on minimization of thrust ripple of permanent magnet-excited transverse flux linear motor. Using genetic algorithm(GA), optimal current waveform can be found under the constraint conditions such as current limit, minimum of ohmic loss and limited rate of change of current etc. The effectiveness is verified through computer simulation and experimental test results.

최적의 스위칭각제어를 통한 SRM의 성능최적화에 관한 연구 (Online Switching Angle Control for Performance Optimization of the SRM)

  • 정병호;최연옥;조금배;백형래;이성길;최문한
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1061-1062
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    • 2006
  • This paper represent improved On-line Turn off, commutation Angle control schemes for switched reluctance motors based on current control. For the purpose of the finding optimal commutation switching angle point, it is utilized turn on and turn off position calculation with inductance vs. current vs. flux linkage analysis method. The goal of proposed paper is the maximization of the energy conversion per stroke and maximizing efficiency and obtaining approximately flat-topped current waveform. The proposed control scheme is demonstrated on a simulation experimental result.

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Effect of Slot Opening on the Cogging Torque of Fractional-Slot Concentrated Winding Permanent Magnet Brushless DC Motor

  • Yan, Jianhu;Zhang, Qiongfang;Feng, Yi
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권1호
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    • pp.78-82
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    • 2016
  • Cogging torque will affect the performance of a permanent magnet Brushless DC Motor (BLDCM), thus the reduction of cogging torque is key for BLDCM optimization. In this paper, the phase shifting of cogging torque for a fractional-slot concentrated winding BLDCM is analyzed using the Maxwell tensor method. Moreover, a 9-slot 10-pole concentrated winding BLDCM driven by ideal square waveform is studied with the finite element method (FEM). An effective method to reduce the cogging torque is obtained by adjusting the slot opening. In addition, the influences of different slot openings on back electromotive force (back-EMF), air gap flux density and flux linkage are investigated and experimentally validated using the prototype BLDCM.

A Study on Optimization of Compact High-voltage Generator Based on Magnetic-core Tesla Transformer

  • Jeong, Young-Kyung;Youn, Dong-Gi;Lee, Moon-Qee
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권4호
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    • pp.1349-1354
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    • 2014
  • This paper presents a compact and portable high-voltage generator based on magnetic-core Tesla transformer for driving an UWB high power electromagnetic source. In order to optimize the performance of the high-voltage generator, a novel open-loop cylindrical magnetic-core adopting the quad-division lamination structure is proposed and manufactured. The designed high-voltage generator using the proposed magnetic core has a battery-powered operation and compact size of $280mm{\times}150mm$ in length and diameter, respectively. The high-voltage generator can produce a voltage pulse waveform with peak amplitude of 450 kV, a rise time of 1.5 ns, and pulse duration of 2.5 ns at the 800 V input voltage.

다성분 해저면 탄성파 탐사자료에 대한 음향파 완전파형역산 전략 (Acoustic Full-waveform Inversion Strategy for Multi-component Ocean-bottom Cable Data)

  • 황종하;오주원;이진형;민동주;정희철;송영수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제23권1호
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    • pp.38-49
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    • 2020
  • 음향파 완전파형역산은 탄성파 탐사를 통해 얻은 관측자료와 음향파 모델링자료를 맞춤으로써 지층의 속도모델을 고해상도로 구축하는 최적화 과정이다. 기존의 스트리머를 이용한 해양 탄성파 탐사 자료에 대한 음향파 완전파형역산에서는 압력자료만을 활용하여 P파 속도모델을 구축한다. 그러나 최근 다성분 해저면 탄성파 탐사기술의 발달로 다성분자료의 취득 사례가 늘고 있으며, 이에 따라 해양에서 얻어지는 다성분 자료를 활용한 음향파 완전파형역산 기법에 대한 연구가 필요하다. 이 연구에서는 수평 및 수직 입자가속도 자료를 활용한 효과적인 음향파 완전파형역산 전략을 제시하고자 한다. 이를 위해, 우선 음향파 모델링으로 제작된 압력 및 입자가속도 자료와 민감도커널을 분석하여 파형역산 과정에서 각 자료의 성분별 특성을 관찰하였다. 압력 자료에 함께 나타났던 직접파, 다이빙파 및 반사파가 수직 및 수평 입자가속도 자료에서 파동의 진행방향에 따라 분리되어 나타나는 것을 확인하였으며, 수평 입자가속도 자료는 상부의 장파장구조를, 수직 입자가속도 자료는 하부의 장파장구조와 전체 영역에서의 단파장구조를 구축하는 데 효과적임을 확인할 수 있었다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 입자가속도 자료만을 활용해 음향파 완전파형역산을 수행하는 순차적 자료 활용전략을 제시하며, 압력자료를 얻지 못하였거나 품질이 낮은 경우에도 입자가속도 자료를 활용하는 음향파 완전파형역산을 통해 양호한 P파 속도모델을 구축할 수 있을 것으로 기대된다.