• 전력전자학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.275-284
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• 2004

본 논문은 동적전압보상기(DVR)의 제어를 위한 우수한 성능의 디지털제어기를 제시하고 제어이득(Control Gain)의 설정에 관하여 논한다. DVR계통의 전력회로를 분석하여 DVR의 운전한계를 찾고 그에 따른 제어목표 및 제어기 구조를 제시한다. 디지털 제어기는 인버터의 PWM 스위칭과 함께 제어시스템의 시간지연을 야기한다. 이러한 시간 지연은 제어시스템의 전달함수를 1차수 높게 하여 제어시스템을 더한층 복잡하고 불안정하게 한다. 본 논문은 제어기의 시간지연을 고려하여 제안된 제어기의 이득을 설정하는 방법을 제시하고 인버터의 스위칭 주파수와 관련하여 출력측 필터요소의 설계지침을 제시한다. 제안된 설계방법에 의하여 전디지털화(Full Digital Control) 된 DVR 시스템을 제작하여 이론을 검증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권5호
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• pp.462-473
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• 1999

디지털 제어 방식으로 구동되는 모든 교류 전동기 벡터제어시스템의 근간을 이루는 전류 측정에 관한 문제를 다룬다. 일반적인 펄스폭 변조 방식 교류 전동기 구동 시스템에서 전동기 전류에 포함된 인버터 스위칭 노이즈를 없애기 위하여 저역 통과 필터를 사용하는데 이러한 필터는 필연적으로 측정된 신호의 시간 지연을 유발하게 된다. 따라서 샘플링한 전류값에는 기본파 성분 뿐만아니라 고조파 리플 성분이 포함된다. 본 논문에서는 3상 대칭 펄스폭 변조시 기준 전압 벡터의 위치에 다른 전류 샘플링 오차를 해석적으로 구하고 이러한 샘플링 오차를 최소화하기 위한 기법을 제안한다. 제안된 지연 보상 샘플링 기법을 사용하면 정상 상태 전류 측정 오차를 최소화할 수 있고 보다 정확한 토오크 제어가 가능하게 됨을 시뮬레이션과 실험을 통해 보였다.

• 전기학회논문지
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• 제65권10호
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• pp.1755-1760
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• 2016

Automation of greenhouses has proved to be extremely helpful in maximizing crop yields and minimizing labor costs. The optimum conditions for cultivating plants are regularly maintained by the use of programmed sensors and actuators with constant monitoring of the system. In this paper, we have designed a prototype of a smart greenhouse using Arduino microcontroller, simple yet improved in feedbacks and algorithms. Only three important microclimatic parameters namely moisture level, temperature and light are taken into consideration for the design of the system. Signals acquired from the sensors are first isolated and filtered to reduce noise before it is processed by Arduino. With the help of LabVIEW program, Time domain analysis and Fast Fourier Transform (FFT) of the acquired signals are done to analyze the waveform. Especially, for smoothing the outlying data digitally, Moving average algorithm is designed. With the implement of this algorithm, variations in the sensed data which could occur from rapidly changing environment or imprecise sensors, could be largely smoothed and stable output could be created. Also, actuators are controlled with constant feedbacks to ensure desired conditions are always met. Lastly, data is constantly acquired by the use of Data Acquisition Hardware and can be viewed through PC or Smart devices for monitoring purposes.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.234-240
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• 2013

본 논문에서는 단일-극 커패시터 방식의 터치센서를 위한 incremental 델타-시그마 아날로그-디지털 변환기를 설계하였다. 델타-시그마 모듈레이터의 구조는 단일비트 2차 cascade of integrators with distributed feedback(CIFB)를 사용하였으며 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작하였다. Incremental 델타-시그마 아날로그-디지털 변환기의 입력으로 이어지는 센서가 넓은 입력 범위를 얻고 높은 정확성을 가지도록 변환기 앞에 shielding 신호와 디지털적으로 조절 가능한 오프-셋 커패시터를 위치시켰다. 본회로의 공급전압은 2.6 V에서 3.7 V이며 ${\pm}10-pF$의 입력범위를 가지고 fF 이하의 해상도를 필요로 하는 단일-극 커패시터 방식의 터치센서에 적합하다.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.604-610
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• 2008

본 논문은 지그비(ZigBee) 응용을 위한 2.4 GHz CMOS RF 프론트-엔드(front-end) 설계에 관한 기술이다. Front-End는 저잡음 증폭기(LNA), 주파수 변환기(Mixer)로 구성 되며, 2 MHz의 중간 주파수 (IF : intermediate frequency)를 사용 한다. LNA는 피드백저항을 사용한 Common-Source(CS with resistive feedback) 구조와 축퇴(degeneration) 인덕터를 사용 하였고, 20db의 전압 이득을 디지털신호로 조절할 수 있다. Mixer는 저전류 소모를 고려하여 수동(passive) 구조로 설계하였다. RF front-end는 $0.18{\mu}m$ 1P6M CMOS 공정을 이용하여 구현하였으며 1.8V의 전압으로부터 3.28 mA의 전류 소모를 하며 측정 결과 NF는 4.44 dB, IIP3는 -6.5 dBm을 만족시킨다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.427-436
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• 2002

본 논문은 직접토크제어(Direct torque control, DTC)를 사용한 릴럭턴스 동기전동기(Reluctance synchronous motor, RSM)의 위치센서 없는 모션제어 시스템을 제안한다. 고성능 효율제어를 수행하는데 있어서 DTC를 이용한 릴럭턴스 전동기 드라이브는 고정자 쇄교자속의 포화와 부하전류에 따라 비선형적으로 변하는 인덕턴스로 인해 여러 가지 문제점들이 발생한다. 이러한 이유로 본 논문에서는 정확한 고정자 쇄교자속과 토크를 계산하기 위해서 자속관측기의 $L_d\;와\; L_q$값을 회전자 위치와 고정자 전류에 대해 보상하였으며, 빠른 토크 응답특성과 최적 효율특성을 얻기 위해서 기준자속을 부하에 따라 계산하였다. 제안된 알고리즘의 정당성을 확인하기 위해서 1.0[kW] 릴럭턴스 동기 전동기를 사용하여 $\pm$20[rpm]과 $\pm$1500[rpm]에서 실험을 수행하였고, 실험을 수행한 결과 저속영역과 고속영역 모두 우수한 동특성과 향상된 효율을 얻을 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.881-886
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• 2005

본 논문은 복합 상태 공간에서의 피지 기반 제어기를 이용한 지능형 디지털 재설계의 전 역적 접근 방안에 대해 제안하고자 한다. 이산화를 통한 제어기 설계에 있어서 불확실성이 포함된 실시간 비선형 시스템에 대해 보다 효율적이고 안정적인 접근을 위해 TS 퍼지 모델이 사용되었다. 그리고 전 역적 접근을 위한 방안으로서 문제를 볼록 최적화 관점으로 변환 후, 에러가 가질 수 있는 놈의 영역을 최소화하여 상태 접합을 이루고자 하였다. 또한 power series를 사용함으로써 불확실성이 조합된 비선형 시스템을 보다 더 정확하게 분석하였다. 샘플링 기간이 충분히 작다면, 불확실 비선형 시스템의 실시간 시스템으로의 전환이 충분한 이유를 가지게 된다. 전 역적 접근을 통한 디지털로 제어된 시스템은 선형 행렬 부등식 형태로 바꾸어 시스템의 안정성을 보장하고자 하였다. 마지막으로 TS 퍼지 모델로 분석된 혼돈 Lorenz System에 적용함으로써 제안된 방법의 안정성과 효율성을 보장받게 된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.285-290
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• 2007

본 논문은 관측기 기반 시스템에 대한 강인 디지털 재설계 방안을 제안한다. 디지털 재설계란, 기존의 안정화 된 연속시간 플랜트와 이산 시간에서 설계된 디지털 제어기와의 상태 접합 및 안정도 분석을 통해 전체 시스템을 재구성하는 것을 말한다. 그리고 전 역적 접근을 위한 방안으로서 문제를 볼록 최적화 관점으로 변환 후, 에러가 가질 수 있는 놈의 영역을 최소화하여 상태 접합을 이루고자 하였다. 본 논문에서는 관측기 기반 시스템에 대한 디지털 재설계를 목표로 하되, 추가적인 파라미터 불확실성을 고려한 강인 디지털 재설계를 구성하게 된다. 파라미터 불확실성은 이산화 과정에서 구조적 형태가 변화하기 때문에, 이를 고려하여 주어진 식을 선형 행렬 부등식 형태로 나타내게 된다. 이 조건들을 통해 디지털 재 설계의 상태 접합 및 안정도가 유도 가능하다는 것을 본 논문에서 증명하게 된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.322-327
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• 2012

본 논문은 이진 위상-주파수 검출기와 카운터를 사용한 새로운 위상-디지털 변환기 구조의 디지털 위상 고정 루프 회로를 제안하였다. 제안한 디지털 위상 고정 루프 회로는 위상-디지털 변환기, 디지털 루프, 디지털 제어 발진기(DCO)로 구성되어 있다. 제안된 위상-디지털 변환기 구조는 일반적인 시간-디지털 변환기(TDC)를 사용하지 않고, 이진 위상 주파수 검출기와 카운터를 사용함으로써 단순한 구조와 적은 면적으로 소비전력을 감소하는 장점을 갖는다. CMOS 0.18um 공정을 사용하여 1.0GHz에서 2.2GHz에 동작하는 디지털 위상 고정 루프 회로를 설계하였고 칩 면적은 $0.096mm^2$을 차지한다. 시뮬레이션 결과 전력소비는 1.65GHz 동작시 16.2mW로 나타났다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.138-143
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• 2006

본 논문은 불확실성을 포함한 비선형 시스템에 대한 제어를 위해 강인 지능형 디지털 재설계의 전 역적 접근 방안에 대해 제안하고자 한다. 이산화를 통한 제어기 설계에 있어서 불확실성이 포함된 실시간 비선형 시스템에 대해 보다 효율적이고 안정적인 접근을 위해 T-S 퍼지 모델이 사용되었다. 그리고 전역적 접근을 위한 방안으로서 문제를 볼록 최적화 관점으로 변환 후, 오차가 가질 수 있는 놈의 영역을 최소화 하여 상태 접합을 이루고자 하였다. 또한 쌍선형과 역 쌍선형 기법을 사용함으로써 불확실성이 포함된 비선형 시스템을 보다. 더 정확하게 분석하였다. 샘플링 기간이 충분히 작다면, 불확실 비선형 시스템의 실시간 시스템으로의 전환이 충분한 이유를 가지게 된다. 전 역적 접근을 통한 디지털로 제어된 시스템은 선형 행렬 부등식 형태로 바꾸어 시스템의 안정성을 보장하고자 하였다. 마지막으로 T-S 퍼지 모델로 분석된 혼돈 Lorenz system에 적용함으로써 제안된 방법의 안정성과 효율성을 확인한다.