본 논문에서는 고정자의 3고조파 전압 성분을 이용하여 브러시리스 직류 전동기의 회전자 위치를 간접 검출하는 방법을 제안하였다. 3고조파 전압 성분은 회전자의 위치 정보를 가지고 있고 이 전압을 이용하여 정류 신호를 만들어 낼 수 있다. 따라서 정류 신호를 이용한 브러시리스 직류 전동기를 센서리스로 운전하는 방식은 역기전력 파형과 상전류가 비교적 정확한 동기를 유지할 수 있으므로 넓은 속도 범위에서 안정적인 센서리스 운전이 가능하다. 또한 정밀 속도 제어를 위해 PLL 회로를 적용함으로써 저속도에서도 높은 분해능을 얻을 수 있다. 따라서 기존에 속도 제어를 위해 필요했던 고가의 속도 센서인 레졸버와 엔코더 역할을 대체하여 전체적인 구동 회로의 가격을 낮출 수 있다.
Sounds based machine fault diagnosis recovers all the studies that aim to detect automatically faults or damages on machines using the sounds emitted by these machines. Conventional methods that use mathematical models have been found inaccurate because of the complexity of the industry machinery systems and the obvious existence of nonlinear factors such as noises. Therefore, any fault diagnosis issue can be treated as a pattern recognition problem. We present here an automatic fault diagnosis system of hand drills using discrete wavelet transform (DWT) and pattern recognition techniques such as principal component analysis (PCA) and artificial neural networks (ANN). The diagnosis system consists of three steps. Because of the presence of many noisy patterns in our signals, we first conduct a filtering analysis based on DWT. Second, the wavelet coefficients of the filtered signals are extracted as our features for the pattern recognition part. Third, PCA is performed over the wavelet coefficients in order to reduce the dimensionality of the feature vectors. Finally, the very first principal components are used as the inputs of an ANN based classifier to detect the wear on the drills. The results show that the proposed DWT-PCA-ANN method can be used for the sounds based automated diagnosis system.
광 피드포워드 방식은 높은 선형성을 가졌지만 시스템 구성이 매우 복잡한 기법으로 알려져 왔다. 본 논문에서는 최적의 효율을 위해 시스템적으로 접근하여 피드포워드 회로 파라미터들을 최적화하였고, 이 시스템적인 접근 방식을 통해 2.1 GHz 투톤 실험에서 3차 상호변조왜곡 성분이 38 dB 개선됨을 확인하였다. W-CDMA 입력신호에 대한 ACPR 측정 실험에서 중심주파수가 2.14 GHz인 1 carrier W-CDMA 신호를 입력하였을 때 20 dB, 3 carriers W-CDMA 신호의 입력에서는 16 dB가 각각 개선되었다. 또한 주 신호와 왜곡 신호가 정확히 정합되었을 때, $2.09^{\sim}2.26\;GHz$의 주파수 영역에서 최대 7 dB의 잡음레벨이 상쇄됨을 확인하였다.
본 논문에서는 증폭기의 비선형 특성인 AM/AM 과 AM/PM 현상을 보상해주는 새로운 형태의 선형화기를 제안하였다. 이 선형화기는 공통 이미터 증폭기와 쇼트키 다이오드를 이미터와 접지 사이에 연결한 형태로 구성되어 있어, 쇼트키 다이오드의 접합 저항 값이 변화함에 따라 이득 증가 와 위상 확장 특성을 얻을 수 있다. 이러한 결과를 이용하여 증폭기의 비선형 특성을 개선시킬 수 있으며, 셀룰라 기지국 주파수 밴드의 증폭기를 제작하여 증폭기의 비선형 특성 개선을 확인하였다. 반송파 2톤 신호를 인가하였을 때, 주파수 간격이 1MHz에서 3차 혼변조 신호는 10.4dB 개선되었고, IS-95 CDMA 1FA 신호에서는 인접채널 전력비가 9.6dB 개선됨을 확인하였다.
In this work, in order to obtain the detailed information about lightning electromagnetic pulses, the electric fields radiated from multiple lightning return strokes were measured and analyzed statistically. The electric field measuring system consists of a hemisphere antenna of 30cm in diameter, integrator and data acquisition device, and its frequency bandwidth ranges from 200Hz to 1.56MHz, and the sensitivity is 0.96㎷/V/m. The electric field signals are digitized every 200ns with the transient signal analyzer having the resolution of 12-bit and the recording length of 5 kilowords and are registered at personal computer. As a result, the electric fields produced by the first return stroke begin with a slow initial part or front, which starts just after or during the last stepped leader. On the average the rise times of the electric fields for the positive first, second and third strokes are 4.21${\mu}\textrm{s}$, 3.94${\mu}\textrm{s}$ and 2.75${\mu}\textrm{s}$, respectively, and those for the negative first, second and third strokes are 3.46${\mu}\textrm{s}$, 3.15${\mu}\textrm{s}$ and 2.79${\mu}\textrm{s}$, respectively. The zero-crossing times of the electric fields for first return strokes range from about 10 to 80${\mu}\textrm{s}$. The mean zero-crossing times for subsequent return strokes are shorter than those for first lightning return strokes.
In recent years, high efficiency, high performance, and low pollutant emmision engines have been developed. Knock phenomenon has drawn interests because it became an hinderance to engine power and efficiency increase through higher compression ratio. Knock phenomenon is an abnormal combustion originated from autoignition of unburned gas in the end-gas region during the later stage of combustion process and accompanied a high pitched metallic noise. And this phenomenon is characterized by knock occurrence percentage, knock occurrence angle and knock intensity. A four cylinder spark ignition engine is used in our experiment, and its combustion chamber pressure is measured at various engine speeds, ignition timing. The data are analyzed by numerous methods in order to select the optimum methods and to achieve better understanding of knock characteristics. Methods using band-pass filter, third derivative and step method are shown to be the most suitable, while methods using frequency analysis are shown to be unsuitable. Because step method only uses signals above threshold value during knocking condition, pressure signal analyses with this method show good signal-to-noise ratio.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권8호
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pp.3040-3053
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2015
Wideband code division multiple access (WCDMA), high speed packet access (HSPA) and HSPA+ are third generation partnership project (3GPP) standards. These systems are the major wireless communication standards. In order to test the performance of WCDMA/HSPA/HSPA+ signal in a base station, the measurement hardware is required to the evaluation of the transmitted signals. In this paper, the algorithm for the performance measurement of the WCDMA/HSPA/HSPA+ is proposed. Also, the performance of the measurement algorithm is used to evaluate the generated signal by the WCDMA/HSPA/HSPA+ signal generator. Generally, the algorithm of normal modems cannot be applied to the measurement system because the signal measurement equipment needs to guarantee the high accuracy. So, the WCDMA/HSPA/HSPA+ signal measurement algorithm for the accurate measurement is proposed. By the simulation, it is confirmed that the proposed measurement algorithm has good performance compared with the specification. Therefore, the proposed algorithm can be usefully applied to verify the performance of the measurement using the simulation.
본 논문에서는 압연공정에서 편심을 검출하고 편심의 원인을 진단할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 설계된 기법은 대부분의 압연공정에 이미 설치되어 있는 로드셀과 타코메타의 출력 신호만을 사용하며, 추가적인 센서를 필요로 하지 않는다. 편심 신호의 검출은 중심주파수가 회전속도에 따라 변화하는 6개의 디지털 대역 통과 필터의 출력을 조합하여 이루어진다. 추출된 편심 관련 데이터로부터 편심의 원인을 진단하는 기능은 적절한 변수를 정의하여 구현되었다. 모의 실험은 세 가지 경우에 대해 행해졌는데, 롤의 일부분이 마모된 경우, 회전축이 롤의 중심과 일치하지 않는 경우 및 두 가지 원인이 복합된 경우 등이다. 모의 실험 결과는 제안된 알고리즘에 의해 모든 경우에 편심의 진단이 가능함을 보여준다.
본 연구에서는 공장 내부의 설비의 동작의 이상 유무를 저가의 센서를 사용하여 모니터링하고 이를 확인할 수 있도록 하는 시스템을 구현하였다. 저가의 센서들은 저렴한 비용으로 넓은 장소에 다량의 기기들에 설치할 수 있다는 장점을 가지지만 센서의 오작동 및 센서의 정확성 문제로 정확한 감시와 확인이 어려워진다는 단점을 가진다. 따라서 저가의 센서를 사용하게 되면 생산설비에서 발생하는 데이터로부터 이상 값을 구분하여 이상상황에 대한 센서의 오작동인지 또는 설비의 고장인지 여부를 판단하고 이를 알람을 통해 확인할 수 있는 모니터링 시스템이 필수로 구축되어야 한다. 본 연구에서 우리는 저가의 센서들에서 감지된 정상 범위를 벗어나는 데이터 값에서 센서의 오작동과 설비의 고장여부를 구분할 수 있는 시스템을 구현하였으며 이를 위해 우리는 가중이동 평균법과 푸리에 변환 기반 신호 검증 시스템을 혼합한 시스템을 설계 구현하였다. 이를 통해 설비에서 정상범위를 벗어나는 값들이 감지되는 경우 이들을 기기의 이상과 센서의 이상 상황으로 구분할 수 있도록 하였으며 실험결과 전체 이상 신호 값 중에 1/3에 해당하는 부분을 센서의 이상 상황으로 분류 정상처리하고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 우리는 모니터링 시스템의 구축 비용 절감을 위해 정보를 무선통신으로 전송하도록 하였으며 작동 센싱 정보들을 비정형 데이터로 구현 처리하도록 하여 다수의 센서에서 수집된 대규모의 정보들을 효율적으로 처리할 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 기어 전달오차의 EEMD 적용을 통한 기어 이빨의 박리결함과 균열결함의 분류법을 소개한다. 두 가지 결함을 적용한 기어의 유한요소모델을 바탕으로 전달오차를 획득하고 전달오차에서 나타나는 두 가지 결함의 특징과 정상상태의 전달오차와의 차이를 나타내는 RTE에서 나타나는 두 가지 결함의 특징을 확인했으며 유한요소해석 결과를 이용한 시뮬레이션 신호를 구성하여 신호처리를 통한 RTE 획득과정을 구성하였다. 시뮬레이션 신호로부터 얻은 RTE의 EEMD 적용을 통하여 박리과 균열의 신호가 각기 다른 IMF에서 비중이 크다는 것을 확인하였고, 이를 실험을 통해 검증하고자 하였다. 한 쌍의 기어와 서보모터, 파우더브레이크 그리고 기어의 회전량을 측정하기 위한 엔코더로 구성되어있는 테스트베드를 꾸려 전달오차를 획득하였다. 두 개의 기어를 이용하여 정상, 박리, 균열 세가지 상황에 대한 전달오차를 획득하여 시뮬레이션과 같은 과정을 거쳐 결함이 신호로 구분되는 것을 확인했다. 이를 정량화 하기위해 파고율을 각 IMF에 적용하였고 첫 번째 IMF와 세 번째 IMF의 파고율을 특징 신호로 선정하였다. 실험을 통해 확보된 데이터를 이용하여 Bayes decision 이론을 이용하여 분류 방법을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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