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가변속 풍력 발전용 영구자석형 동기발전기의 SDRE 기반 준최적 비선형 제어기 설계
박형무(Hyung-Moo Park),최한호(Han Ho Choi) 제어로봇시스템학회 2015 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.21 No.1
In this paper, we propose a near optimal controller design method for permanent magnet synchronous generators (PMSGs) of MW-class direct-driven wind turbine systems based on SDRE (State Dependent Riccati Equation) approach. Using the solution matrix of an SDRE, we parameterize the optimal controller gain. We present a simple algorithm to compute the near optimal controller gain. The proposed optimal controller can enable PMSGs to precisely track the reference speed determined by the MPPT algorithm. Finally, numerical simulation results are given to verify the effectiveness of the proposed optimal controller.
최원갑,박형무,Choi, Weon-Gap,Park, Hyung-Moo 한국전기전자학회 2007 전기전자학회논문지 Vol.11 No.3
무선 센서 네트워크에서 중요한 문제 중 하나는 센서 노드들의 최적 배치, 즉 측정하고자 하는 지역을 모두 커버할 수 있는 최소 센서 노드 수를 산출하고 배치 위치를 결정하는 일이다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 제안한 Fuzzy C-Means 클러스터링을 이용하여 측정하고자 하는 지역에서의 최적의 노드 배치와 최소 노드의 수를 시뮬레이션을 통해 도출하였고, 실험을 통하여 검증하였다. 시뮬레이션은 3가지 타입의 2차원 지역을 모델로 하여 수행하였다. 모델링한 지역은 6M${\times}$10M의 직사각형, 50M${\times}$20M의 직사각형, 100M${\times}$80M의 ‘L’ 자 형태의 지역으로 하였으며, 각각 9개, 9개, 15개 노드의 위치를 결정하였다. 실제 실험결과 각 지역에 대해서 94.6%, 92.2%, 95.7%의 정확도를 가진 통신 연결을 확인할 수 있었다. One of the fundamental problems in wireless sensor networks is the efficient deployment of sensor nodes. The Fuzzy C-Means(FCM) clustering algorithm is proposed to determine the optimum location and minimum number of sensor nodes for the specific application space. We performed a simulation and a experiment using two rectangular and one L shape area. We found the minimum number of sensor nodes for the complete coverage of modeled area, and discovered the optimum location of each nodes. The real deploy experiment using sensor nodes shows the 94.6%, 92.2% and 95.7% error free communication rate respectively.
CPW 임피던스 변환회로를 이용한 광대역 마이크로파 SPDT 스위치
이강호,박형무,이진구,구경헌,Lee Kang Ho,Park Hyung Moo,Rhee Jin Koo,Koo Kyung Heon 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.42 No.7
본 논문에서는 마이크로파 SPDT 스위치를 GaAs pHEMT 공정을 이용하여 설계 및 제작하였다. 광대역 스위치 설계를 위하여 CPW로 구현한 임피던스 변환회로를 삽입하여 온-저항과 오프-커패시턴스를 줄임으로서 낮은 삽입손실과 높은 격리도를 갖는 구조를 구현하였다. 변환회로를 구성하는 전송선로의 소자 개수와 병렬로 삽입되는 FET의 개수는 시물레이션을 통해 최적의 값으로 설계하였다. 설계된 스위치의 측정 결과 53$\~$ 61 GHz 대역에서 2.6 dB 이하의 삽입손실과 24 dB 이상의 격리도를 얻었다. This paper describes the design of a high performance microwave single pole double throw (SPDT) monolithic microwave integrated circuit switch using GaAs pHEMT process. The switch design proposes a novel coplanar waveguide (CPW) impedance transform network which results in the low insertion loss and high isolation by compensating for the FET parasitics to get the low on-resistance and low off-capacitance. The proposed switch has the measured isolation of better than 24 dB and insertion loss of less than 2.6 dB from 53 to 61 GHz. The chip is fabricated with the size of 2.2mm $\times$ 1.6 mm.
김동구,박형무,Kim, Dong-Gu,Park, Hyung-Moo 한국전자통신연구원 1988 전자통신동향분석 Vol.3 No.4
본 고에서는 GaAs DIC (Digital Integrated Circuits)의 최근 연구경향을 공정기술을 중심으로 소개한다. GaAs DIC의 역사, 공정, 설계, 집적도에 대하여 살펴봄으로써 초고속 GaAs DIC 개발의 향후 방향을 모색하고자 한다. 본 고는 1987년 SPIE지에 게재된 일본 NTT연구소의 Hirayama와 Ikegami의 논문 내용을 중심으로 편역한 것이다.
Control Volume Formulation Method를 사용한 GaAs MESFET의 2차원 수치해석
손상희,박광민,박형무,김한구,김형래,박장우,곽계달,Son, Sang-Hee,Park, Kwang-Mean,Park, Hyung-Moo,Kim, Han-Gu,Kim, Hyeong-Rae,Park, Jang-Woo,Kwack, Kae-Dal 대한전자공학회 1989 전자공학회논문지 Vol. No.
In this paper, two-dimensional numerical simulation of GaAs MESFFT with 0.7${\mu}m$ gate length is perfomed. Drift-diffusion model which consider that mobility is a function of local electric field, is used. As a discretization method, instead of FDM (finite difference method) and FEM (finite element method), the Control-Volume Formulation (CVF) is used and as a numerical scheme current hybrid scheme or upwind scheme is replaced by power-law scheme which is very approximate to exponential scheme. In the process of numerical analysis, Peclet number which represents the velocity ratio of drift and diffusion, is introduced. And using this concept a current equation which consider numerical scheme at the interface of control volume, is proposed. The I-V characteristics using the model and numerical method has a good agreement with that of previous paper by others. Therefore, it is confined that it may be useful as a simulator for GaAs MESFET. Besides I-V characteristics, the mechanism of both velocity saturation in drift-diffusion model is described from the view of velocity and electric field distribution at the bottom of the channel. In addition, the relationship between the mechanism and position of dipole and drain current, are described. 본 논문에서는 게이트의 길이가 0.7${\mu}m$인 n형 GaAs MESFET를 2차원적으로 수치 해석하였으며, 이동도를 국부 전계의 함수로 취하는 드리프트 -확산 모델을 사용하였다. 이산화 방법으로는 종래에 사용되던 FDM(finite difference method), FEM(finite element method)을 사용치 아낳고 Control-Volume Formulation을 사용하였으며, numerical scheme으로는 기존의 hybrid scheme이나 upwind scheme 대신에 exponential scheme과 거의 근사한 power-law scheme을 사용하였다. 이때 드리프트 속도와 확산 속도의 비율을 나타내는 Peclet number의 개념을 사용하였으며, 이 개념을 사용하여 control volume의 경계에서 numerical scheme을 고려한 전류식을 제안하였다. 앞에서 고려한 모델들과 수치해석 방법을 사용하여 시뮬레이션한 I-V 특성은 기존 노문의 결과와 일치하였다. 따라서 본 논문의 결과가 GaAs MESFET를 위한 유용한 2차원 시뮬레이터가 될 수 있음을 확인하였다. 또한 I-V 특성외에 채널 밑바닥에서이 속도 및 전계 분포를 통해 드리프트-확산 모델을 고려한 경우에 발생하는 속도 포화의 메카니즘을 제시했고, Dipole의 발생위치 및 발생 원인과 드레인 전류와의 관계 등에 대해서도 제시했다.
A Design of Ion-Implanted GaAs MESFET's Having High Transconductance Characteristics
이창석,심규환,박형무,박신종,Lee, Chang Seok,Shim, Gyu-Hwan,Park, Hyung Moo,Park, Sin-Chong The Institute of Electronics and Information Engin 1986 전자공학회논문지 Vol.23 No.6
포화속도 모델을 이용하여 이온주입공정에 의한 GaAs MESFET를 설계하였다. 20KeV의 $Si^+$ 이온 주입공정과 $975^{\circ}C$ 5sec의 RTP 활성화공정에 의해 $V_{th}$가 -0.5V 일때의 gm이 460ms/mm인 MESFET를 설계할 수 있었다. The current-voltage characteristics of ion-implanted GaAs MESFET's have been simulated by using the velocity saturation model. Using this model, a MESFET with threshold voltage of -0.5V and transconductance of 460 mS/mm is designed. To implement high transconductance MESFET's, low energy ion-implantation (20 keV) and RTP(Rapid Thermal Process) activation ($575^{\circ}C$, 5sec) processes are required.