• 제목/요약/키워드: self-tuning filter

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자기동조 제어기를 이용한 위치확보 시스템에 관한 연구 (Analysis of Dynamic Positioning System Based on Self-Tuning Control)

  • 이상무;이판묵;홍사영
    • 대한조선학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.32-40
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    • 1989
  • 자동위치 확보시스템은 선박이 불규칙 해상에서 작업을 수행할 때 선체의 위치 및 선수를 일정한 작업반경 내에서 유지할 수 있도록 추진기를 자동제어하는 방법이다. 위치확보시스템의 구성은 계측시스템, 제어기시스템, 추진기시스템 및 동력시스템으로 구성된다. 본 논문은 최적제어 기법과 필터링 기법을 이용한 제어기시스템 구성에 관하여 논하였고, 제어시스템 구성을 위한 상태방정식의 정립과정을 서술하였다. 선체의 평면운동은 저주파수 운동과 고주파수 운동의 성분으로 구성되었다고 가정하였다. 저주파수 운동은 추진기에 의한 외력, 조류력 및 2차차수 파랑강제력에 기인하며 고주파수 운동은 1차 차수 파랑강제력에 의해 유기된다. 해상에서 계측되는 신호에는 선체의 운동성분 이외에도 계측오차 성분이 포함된다. 자기동조필터 및 칼만필터를 이용하여 계측신호로부터 저주파수 운동성분과 고주파수 운동성분을 각각 독립적으로 추정하고, 추정된 저주파수 운동성분을 궤환하여 제어를 수행하였다. 제어기는 교란환경 속의 최적제어기인 LQG제어기를 이용하였다. 시뮬레이션을 수행하기 위하여 Wimpey Sealab의 데이타를 이용하였다.

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상태(狀態)벡터 모형(模型)에 의한 하천유출(河川流出)의 실시간(實時間) 예측(豫測)에 관한 연구(研究) (Real-Time Prediction of Streamflows by the State-Vector Model)

  • 서병하;윤용남;강관원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.43-56
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    • 1982
  • 상태공간(狀態空間) 개념(槪念)에 기초(基礎)를 두어 시스템의 동적(動的) 거동(擧動)을 나타낸 Kalman filter와 자기공진(自己共振) 예측자(豫測子)의 순환(循還) 알고리즘에 의한 예측방법(豫測方法)을 연구(硏究)하여 하천유출(河川流出) 예측(豫測)에의 적용성(適用性)을 검토(檢討)하고 그 결과(結果)를 제시하였다. 강우(降雨)-유출과정(流出過程)의 동적(動的) 거동(擧動)을 자색(白色) Gaussian 잡음(雜音)이 있는 선형(線型), 이산형(離散型)시스템으로 보아서 낮은 차수(次數)의 ARMA 과정(過程)으로 나타내었으며 예측모형(豫測模型)의 상태(狀態)벡터를 random walk로 나타내었다. 예측오차(豫測誤差)에 대한 통계적(統計的)인 분석(分析)으로 모형구조(模型構造)를 결정하였으며 적용(適用)된 예측(豫測)알고리즘의 검정(檢正)을 위하여 시우량(時雨量)과 시유량(時流量)의 과거(過去) 기록치(記錄値)를 사용하였다. 예측결과(豫測結果)를 분석(分析)하나 Kalman filter에 의한 알고리즘이 자기공진(自己共振) 예측자(豫測子)보다 우수하다는 것을 알 수 있었다.

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NEC 7720 DSP를 이용한 적응자기 동조필터의 실시간 구현 (A real Implemention of an Adaptive Self-tuning Filter Using an NEC 7720 DSP)

  • 이연석;이상욱;이장규
    • 대한전기학회논문지
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    • 제36권5호
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    • pp.367-376
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    • 1987
  • In this paper we have disigned and implemented a real time ALE (adaptive line enhancer) using a high speed digital processor,NEC 7720. For the ALE system, we have employed an adaptive LMS(least mean square) algorithm proposed by Widrow and Hoff and a 32-order FIR(finite impulse response) filter. Extensive computer simulations have been performed to investigate the peformance of the ALE and to determine necessary parameters for hardware design. The developed software for an NEC 7720 was tested in real time operation using an NEC7720 hardware emulator. The ALE has been tested by sinusoidal waves and real CW (continuous wave) signals. It was found that the experimental results were well agreed with the computer simulation results. Thus it can be concluded that the ALE is useful for detection and enhancement of a sinusoidal signal which is corrupted by an additive Gaussian noise.

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병렬 SOA 구조의 파장가변 레이저를 이용한 단면 영상획득 (Acquirement of cross-sectional image by using wavelength swept laser within the two SOAs parallel configuration)

  • 김훈섭;엄진섭
    • 산업기술연구
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    • 제28권B호
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    • pp.239-244
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    • 2008
  • We have realized the swept source optical coherence tomography(SS-OCT) by using the self-fabricated wavelength swept laser(wavelength tuning range : 80nm, line-width : 0.12nm, wavelength sweeping rate : 50Hz). In addition, we have used the dual balanced detector that could make a mirror image in OCT display suppressed. We can also fabricate the comb filter of Michelson interferometer type for fast-signal processing in OCT. Using this SS-OCT system for measuring an mirror, a 1mm-depth glass and an onion, we confirmed that the in vivo epidermal cross-sectional images for them can be obtained appropriately.

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초음파 거리 측정회로용 프론트-엔드 IC의 설계 (A Design of Ultra-sonic Range Meter Front-end IC)

  • 이준성
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제47권4호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • 초음파신호를 이용하여 두 물체 사이의 거리를 측정할 수 있도록 초음파신호를 발생시키고 이를 수신하여 증폭하는 프론트-앤드 IC를 설계하였다. 40[kHz]~300[kHz]의 초음파 신호를 발생시켜서 피에조진동자를 통해 간헐적으로 송신하는 회로와 피에조 수신기에서 받은 미세한 반사 신호를 증폭하여 노이즈를 제거한 후 처음 송신된 신호와의 시간 차이를 펄스폭으로 출력하고 이를 이용하여 물체사이의 거리를 계산할 수 있는 기능을 내장하였다. 본 설계에서는 두 가지 기술을 작용하여 기능을 개선하였다. 첫째, 주파수 자동조정(SFC) 회로이다. OTA회로의 gm을 가변시켜 초음파 신호발생기의 출력주파수와 수신단의 밴드패스필터의 중심주파수가 서로 연동되도록 조정해 줌으로써 신호 복원을 용이하게 하였다. 둘째, 가변 이득 조절회로(VGC)이다. 이 회로는 두 물체사이의 거리에 상관없이 수신되는 신호의 진폭이 일정하도록 동작하는 기능을 한다. 또한, 출력레벨변환회로를 적용하여 송신신호의 진폭을 40[V]로 상승시켜 측정거리를 늘리는 시도를 하였다. 시뮬레이션을 위한 공정은 0.6um] 급, 40[V] CMOS 공정을 사용하였다. 전원전압 5[V], 소비전력은 약 12[mW]정도이다. 회로의 규모가 최소화 되어 있고 외부소자 수를 줄였기 때문에 휴대형기기에 편리하게 사용할 수 있게 하였다.

3차원 콜로이드 광결정의 고속 제작 및 응용 (Quick Fabrication of Three Dimensional Colloidal Crystals and Their Applications)

  • 이수진;임상혁
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권5호
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    • pp.640-643
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    • 2013
  • 폴리스티렌 콜로이드 에멀젼 용액에서 물이 증발하게 되면 순간적으로 폴리스티렌 콜로이드 입자들이 물 표면으로 튀어나오게 되며 이러한 입자들 간의 모세관력에 의해 자기조립이 일어나게 되는데, 폴리스티렌 입자의 경우 유효밀도가 물 보다 작아 물 표면 위에 3차원 광결정을 형성하게 된다. 본 논문에서는 이러한 현상을 젖음성이 있는 제한된 공간을 가지는 구조를 가지는 유리기판 위에서 일어나도록 함으로써, 3차원의 폴리스티렌 콜로이드 결정이 고속으로 생성되고 기판위로 옮겨질 수 있도록 고안하였다. 고속으로 제작된 폴리스티렌 콜로이드 광결정은 폴리스티렌 입자의 크기 및 광결정 필름의 입사각을 조절하여 가시광 전체 영역의 빛을 선택적으로 반사하는 광필터로 적용해 보았다.

An Optical Pulse-Width Modulation Generator Using a Single-Mode Fabry-Pérot Laser Diode

  • Tran, Quoc-Hoai;Nakarmi, Bikash;Won, Yong Hyub
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권3호
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    • pp.255-259
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    • 2015
  • We have proposed and experimentally verified a pulse-width modulation (PWM) generator which directly generated a PWM signal in the optical domain. Output waveforms were clear at the repetition rate of 16 MHz; the duty cycle (DC) was from 14.7% to 72.1%; and the DC-control resolution was about 4.399%/dB. The PWM generator' operation principle is based on the injection-locking property of a single-mode Fabry-$P{\acute{e}}rot$ laser diode (SMFP-LD). The SMFP-LD, which has a self-locked mode wavelength at ${\lambda}_{PWM}$, was used to detect the power of the injection-locking signal (optical analog input). If the analog input power is high, the SMFP-LD is locked to the wavelength of the input signal ${\lambda}_a$ and there is no output after an optical bandpass filter (OBF). If the analog input power is low, the SMFP-LD is unlocked and there is output signal at ${\lambda}_{PWM}$ after the OBF. Thus, the SMFP-LD plus the OBF provide digital output for an analog input. The DC of the output PWM signal can be controlled by tuning the power of the analog input.

예측 제어기를 이용한 2바퀴 로봇의 실시간 균형제어 (Real Time Balancing Control of 2 Wheel Robot Using a Predictive Controller)

  • 강진구
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.11-16
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    • 2014
  • 본 논문은 예측제어기를 이용하여 2휠 로봇의 실시간 균형을 유지할 수 있는 자세 제어에 대해 연구하였다. 또한 역방향 진자 제어는 로봇이 진행하는 동안 균형을 유지하기 위하여 도입되었다. 본 논문에서 구현에 사용한 프로세서는 dsPIC30F4013 임베디드 프로세서이며 자체 균형 알고리즘을 설계하고 구현 하는 것이다. 본 연구에서 ARS는 2축의 자이로 각(roll, pitch)과 3축의 가속도계 값(x, y, z)값으로 자세를 계산하도록 하였다. 따라서 본 연구에서는 외란에 대한 자세의 불균형을 극복하기 위한 예측제어기를 제안했으며 이를 원격 시스템의 제어문제에 도입하여 2바퀴 로봇의 선형 제어기와 예측제어기를 결합한 시스템의 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 강인한 특성을 실현하기 위해 목표 필터루프를 설계하고 강인도-안정성을 만족하는 제어기를 설계하므로 제어시스템의 안정성을 향상시키고 시스템의 성능의 저하를 최소화함을 확인하였다.