• 제목/요약/키워드: small-signal stability

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저궤도 인공위성용 태양전력 조절기 설계 (A Design of Solar Array Regulator for LEO Satellites)

  • 박희성;차한주
    • 전기학회논문지
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    • 제64권10호
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    • pp.1432-1439
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    • 2015
  • The solar array regulator supplies the electric power to the battery and the other units of a satellite by controlling the operating point of a solar array. In this paper, the solar array regulator composed with analog circuits is proposed. The solar array regulator has three modes. The first is a maximum power point tracking mode for harvesting the maximum photovoltaic power generation. The second is a power limitation mode which is designed for optimizing the volume and weight of the solar array regulator by preventing the excessive power conversion. The last constant voltage mode is proposed to keep the Li-Ion battery is not over-charge. The small signal model of the solar array regulator which has the reversed input and output variables in comparison with conventional converter is established and the stability is analysed. Finally, the proposed design of the solar array regulator is verified by experiments.

자기부상시스템의 전자석 구동기 해석 (Electromagnet Actuator Analysis of Magnetic Levitation System)

  • 김찬조;조겸래
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권11호
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    • pp.75-80
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    • 2000
  • Recently, there are a great many research for magnetic levitation system. In case electromagnet is operated as the actuator of control system, first of all, we must analysis about an electromagnet. Important parameters of this system are inductance(L) and resistance(R) which are induced from the coil of electromagnet. And attractive force equation is also important. If the load of this system is large, phase delay is caused by self-inductance effect. Because this delay effect cause stability of whole magnetic evitation system to grow worse, a measures to diminish time constant must have been taken. And the linearized attractive force equation which is used at small range of the operating point is compensated to use at larger range, thus the experiment of magnetic levitation system will get a better result.

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Improved Transfer Functions for Modified Sheppard-Taylor Converter that Operates in CCM: Modeling and Application

  • Wang, Faqiang
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권4호
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    • pp.884-891
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    • 2017
  • The improved transfer functions of the modified Sheppard-Taylor (MS-T) converter, which is capable of regulating output voltage under a wide range of input voltage and load variations, negligible current ripple, and fewer components in comparison to the Sheppard-Taylor (S-T) converter, operating in continuous conduction mode (CCM) are investigated in this study. Its DC equilibrium point, small signal model, and transfer functions are derived and analyzed. Then, the voltage controller is applied for this MS-T converter. The comparisons between the derived model and the existing model are presented. The hardware circuit is designed and the circuit experiments are provided for validation. The results show that the improved transfer functions of the MS-T converter are more effective and general than the previous ones for describing its real characteristics.

GaAs MESFET를 이용한 초고주파 자체발진 혼합기에 관한 연구 (A Study on Microwave Self Oscillating Mixer Using Ga As MESFET)

  • 권동승;채종석;박한규
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.413-419
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    • 1987
  • In this paper, self-oscillating mixer is designed by small signal S-parameter and series feedback circuit. The input-output matching circuit is accomplished from double stub and additional matching stub. The self-oscillating mixer is oscillating itself and amplifies without any external local oscillator and an intermediate frequency amplifier, so it has advantages in its economical and system simplification. The experimental results show the maximum conversion gain 1.5d B and the noise figure 6.5d B at RF center frequency 4GHz and IF 1.1GHz` output oscillating power 4d Bm, efficiency 13.4%, stability -10MHz/V and -0.5MHz/\ulcornerC at oscillating frequency 5.1GHz.The rejection band loss characteristics in band pass filter and low pass filter are -40d B and -30d B, respectively.

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SDR을 이용한 ILS 항행신호 수신 시스템 설계 (Receiving System Design of ILS Navigation Signal Using SDR)

  • 김민성;강지혜;구경헌;이경순
    • 한국항행학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.254-261
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    • 2024
  • 항공기 이착륙 시 정확한 유도는 중요하며, 이를 위해 계기착륙시스템 ILS (instrument landing system) 가 이용된다. 안정된 ILS 운용을 위하여 정기 점검이 진행되며, 지상차량 및 측정항공기 외 드론을 이용한 점검 수행 연구가 있다. 광대역 주파수 수신용 SDR과 단일보드컴퓨터를 이용하고, GNU Radio를 통해 ILS의 로컬라이저 신호를 수신 처리하는 소형시스템을 설계하였다. GNU Radio를 통한 신호처리 특성을 실행하고 MATLAB Simulink로 시뮬레이션 및 이론 값을 확인하는 과정을 거쳤다. 이를 통해 항공기가 활주로 진입할 때 DDM (difference in depth of modulation)과 진입 각도를 계산할 수 있다. 또한 GNU Radio에서 TCP (transmission control protocol)를 통해 무선으로 실시간 신호를 처리할 수 있게 구현하였다. 이를 활용해 항공기가 활주로 중심선으로 진입할 때는 약 0.5%, 1도 각도로 진입할 때는 0.27% 이내 오차가 있는 결과를 얻었다. 항공기 또는 지상 차량 이용 ILS 신호 검사 및 유지보수 방식과 비교하여 차별성이 있는 드론 이용 검사에 장착 가능한 소형 SDR 사용 수신시스템 구현을 가능하게 할 것이라 예상한다.

Feasibility study of the beating cancellation during the satellite vibration test

  • Bettacchioli, Alain
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제5권2호
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    • pp.225-237
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    • 2018
  • The difficulties of satellite vibration testing are due to the commonly expressed qualification requirements being incompatible with the limited performance of the entire controlled system (satellite + interface + shaker + controller). Two features cause the problem: firstly, the main satellite modes (i.e., the first structural mode and the high and low tank modes) are very weakly damped; secondly, the controller is just too basic to achieve the expected performance in such cases. The combination of these two issues results in oscillations around the notching levels and high amplitude beating immediately after the mode. The beating overshoots are a major risk source because they can result in the test being aborted if the qualification upper limit is exceeded. Although the abort is, in itself, a safety measure protecting the tested satellite, it increases the risk of structural fatigue, firstly because the abort threshold has been already reached, and secondly, because the test must restart at the same close-resonance frequency and remain there until the qualification level is reached and the sweep frequency can continue. The beat minimum relates only to small successive frequency ranges in which the qualification level is not reached. Although they are less problematic because they do not cause an inadvertent test shutdown, such situations inevitably result in waiver requests from the client. A controlled-system analysis indicates an operating principle that cannot provide sufficient stability: the drive calculation (which controls the process) simply multiplies the frequency reference (usually called cola) and a function of the following setpoint, the ratio between the amplitude already reached and the previous setpoint, and the compression factor. This function value changes at each cola interval, but it never takes into account the sensor signal phase. Because of these limitations, we firstly examined whether it was possible to empirically determine, using a series of tests with a very simple dummy, a controller setting process that significantly improves the results. As the attempt failed, we have performed simulations seeking an optimum adjustment by finding the Least Mean Square of the difference between the reference and response signal. The simulations showed a significant improvement during the notch beat and a small reduction in the beat amplitude. However, the small improvement in this process was not useful because it highlighted the need to change the reference at each cola interval, sometimes with instructions almost twice the qualification level. Another uncertainty regarding the consequences of such an approach involves the impact of differences between the estimated model (used in the simulation) and the actual system. As limitations in the current controller were identified in different approaches, we considered the feasibility of a new controller that takes into account an estimated single-input multi-output (SIMO) model. Its parameters were estimated from a very low-level throughput. Against this backdrop, we analyzed the feasibility of an LQG control in cancelling beating, and this article highlights the relevance of such an approach.

닭고기, 돼지고기 및 쇠고기의 방사선 조사 유무 판별을 위한 ESR Spectroscopy의 활용 (Detection of Irradiated Chicken, Pork and Beef by ESR Spectroscopy)

  • 양재승;김충기;이해정
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.606-611
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    • 1999
  • ESR 기기를 이용하여 뼈를 함유한 육류의 방사선 조사 유무를 알아보았다. 닭고기, 돼지고기, 쇠고기 시료를 0, 1, 3, 5, 7 kGy로 조사한 후 살과 골수를 제거한 뼈를 건조한 다음 시료로 사용하였다. 분광은 적용 자장에 대한 흡광도의 일차미분으로 나타냈으며 Bruker Win-EPR spectrometer로 기록하였다. 실험결과 방사선 조사시료는 전형적 비대칭성 신호를 나타냄으로서 비조사 시료와 확실히 구별되었다. 방사선 조사된 닭뼈의 경우 상업적인 조사선량인 3 kGy보다 적은 1 kGy이하까지 검출이 가능하였다. 또 방사선 조사한 시료의 신호 높이는 같은 시료의 채취부위 차이보다는 시료 종류간의 차이로 인하여 높이가 달랐다. 각 시료의 조사선량에 따른 신호의 높이를 알아본 결과 쇠고기 뼈가 가장 높았으며 다음으로는 돼지고기 뼈 그리고 닭고기 뼈의 경우 제일 낮아서 동물의 크기가 클수록 크게 나타났으나 어느 경우든 조사선량에 따라 직선관계를 보임으로서 개략적인 정량도 가능하였다. 또 이들 신호의 크기는 6주간의 저장기간동안에도 변하지 않아 ESR 기기법은 빠르고 확실한, 육류의 방사선 조사 유무를 판별할 수 있는 검출법임을 알 수 있었다.

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FPGA 기반의 임베디드 프로세서 시스템을 이용한 CAN 통신 인터페이스 구현 (An Implementation of CAN Communication Interface using the Embedded Processor System based on FPGA)

  • 구태묵;박영석
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.53-62
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    • 2010
  • 최근 전자제어 차량을 비롯한 각종 산업용 임베디드 시스템은 분산형 다중 마이크로 컨트롤러 시스템으로 진화하고 있다. 이에 따라 제어의 효율성이 큰 객체지향형 시스템 구축이 용이하고, 통신의 높은 안정성과 신뢰성이 보장되는 표준적 CAN(Contro11er Area Network) 통신 규약이 필요하게 되었다. 기존의 범용 프로세서를 이용한 CAN 통신 인터페이스는 하드웨어 아키텍처가 고정되어 있기 때문에 다양한 응용에 적용함에 있어 유연성이 결여되는 등의 많은 한계를 가진다. 본 논문에서는 FPGA 기반 CAN 통신 인터페이스 시스템을 설계 구현하고, 기존의 AT90CAN128 컨트롤러와의 통신 성능을 모니터링 하여 시스템의 기능과 성능을 검증하였다. 본 연구의 CAN 인터페이스 시스템은 IFI_Nios_II_Advanced CAN IP 코어와 NIOS II 소프트 코어 프로세서를 사용하여 설계 되었다. 이에 따라 개발된 CAN 통신 인터페이스는 다양한 FPGA 기반 응용 시스템 개발에 재사용 릴 수 있고, 저비용, 소형화 그리고 저전력화를 달성할 수 있다.

Ku-band 광대역 위성방송용 LNB 설계 (Design of Wideband Ku-band Low Noise Down-converter for Satellite Broadcasting)

  • 홍도형;목광윤;박기원;이영철
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.941-944
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    • 2015
  • 본 논문에서는 여러 대역의 주파수를 하나의 모듈로 통합하여 선박이 해외 각국에서도 하나의 위성안테나로 사용할 수 있는 다중대역 FEM(Front-End Module)모듈을 설계하였다. 설계된 FEM은 다중대역 저잡음 수신 증폭회로, 주파수 변환 회로, IF 증폭회로, 전압 제어 발진기(VCO : Voltage Control Oscillator)를 이용한 신호발생회로 네 가지 회로로 구성하였다. 다중대역 2.05GHz대역을 변환하기 위하여 4개(대역1, 대역2, 대역3, 대역4)의 국부 발진 신호를 생성하여 4개의 IF신호를 출력하도록 설계하였으며 개발된 변환 장치는 변환이득 64dB, 잡음지수 1dB 이하, 출력 P1dB 15dBm 이상, 위상잡음은 -73dBc@0.1KHz를 나타내었다.

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PLL 알고리즘을 사용한 단상 및 3상 계통연계형 인버터의 동기화 기법 (Synchronization Techniques for Single-Phase and Three-Phase Grid Connected Inverters using PLL Algorithm)

  • 전태원;이홍희;김흥근;노의철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.309-316
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    • 2011
  • 태양광 발전시스템 등에서 전력을 공급하기 위한 계통연계 인버터에서 계통전압의 동기화를 위하여 PLL시스템이 많이 사용되어 왔다. 본 논문은 단상 및 3상 계통연계 인버터의 동기화 성능을 향상시키기 위하여 루프필터 및 PI 제어기가 없는 PLL 알고리즘을 제시한다. 단상 또는 3상 계통전압으로 유도한 2상 전압을 사용하여 위상 검출기 출력이 직류성분만 있으면서 동기화되었을 때 0이 되도록 궤환신호를 결정한다. 소신호 해석방법으로 비례제어기를 사용한 PLL시스템을 모델링하여 안정도 및 정상상태 오차를 관찰한다. 시뮬레이션 및 실험결과를 통하여 제시한 PLL알고리즘의 타당성을 확인한다.