• 제목/요약/키워드: 구동시스템모델링

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실시간 객체 TMO를 이용한 로봇 제어 모델링 (Modeling of a Robot Control System using the Real-time Object Model : TMO)

  • 곽상훈;김현주;서한석;김정국
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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    • pp.157-159
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    • 2004
  • 본 논문에서는 분산 일시간 객체 엔진을 내장하는 TMO-LINUX/ARM 커널 상에서, 각종 센서 및 모터 제어로 구성되는 로봇 제어 시스템을 동적 분산 실시간 객체인 TMO로 모델링하고 구현하였다. TMO(Time-triggered Message-triggered Object)는 시간적 조건에 의해 구동되는 객체 내의 실시간 스레드와 메시지에 의해 구동되어 주어진 데드라인 안에 작업을 수행하는 메시지 구동 실시간 스레드들의 동적 멤버들로 구성되는 실시간 객체로, 외부의 입출력에 반응하며 내부 장치에 대한 실시간 작업을 병행해야 하는 로봇 제어 시스템에 대해 매우 적합한 모델이다. 본 논문에서는 이러한 로봇 제어 시스템 설계에의 TMO의 적용이 잘 정의되고 규격적인 설계 모델을 제공함을 보인다.

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전기자동차 모터 구동 시스템의 전도 방출에 관한 고주파 모델링 연구 (Study on the High-Frequency Circuit Modeling of the Conducted-Emission from the Motor Drive System of an Electric Vehicle)

  • 정기범;이종경;정연춘;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.82-90
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    • 2013
  • 본 논문에서는 고주파 회로 모델링을 이용하여 전기자동차의 모터 구동 시스템으로부터 방출되는 전도성 전자파 노이즈를 시스템-레벨에서 분석하였다. 관련 전도 방출의 주요 원인은 모터 구동 시스템에서 사용하는 펄스폭 변조방식의 스위칭 동작에 기인하며, 이러한 전도 방출은 공통-임피던스 결합 및 유도성 결합을 통해 AM/FM 주파수 대역에서의 무선주파수 간섭을 유발한다. 이러한 문제를 분석하기 위해 모터 구동 시스템을 구성하고 있는 IGBT와 고압 커패시터, 인버터, 모터 및 고전압 케이블과 버스 바에 대한 기본 회로는 물론, 각 부분에서 존재하는 기생 성분 및 비선형 특성을 해석하여 모터 구동 시스템 전체를 포함한 시스템-레벨의 고주파 등가회로 모델을 제안하였다. 이러한 모델을 이용한 모터 구동시스템의 전도 방출 특성을 시뮬레이션하고, 측정하였으며, 비교적 큰 해석구조임에도 불구하고 두 결과가 비교적 잘 일치함을 확인하였다. 향후 이러한 접근방법이 전기자동차의 전자파 적합성 설계에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

압전 구동기의 정밀 위치 제어를 위한 진상-지상 보상기의 설계 (Design of a Lead-Lag Compensator for Precise Position Control of Piezoelectric Actuators)

  • 박성만;안현식;김도현;송중호;최익
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.527-529
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    • 1999
  • 본 논문에서는 압전 구동기의 모델링과 진상-지상 보상기를 이용한 정밀 위치 제어 시스템을 제안한다. 최근 압전 구동기는 고속, 고정밀도가 요구되는 분야에 널리 응용되고 있으나 압전 소자의 히스테리시스 현상으로 인하여 폐루프 제어가 어렵다. 압전 구동기는 개루프 제어 특성이 우수하지만 최근의 X-Y 스테이지나 반도체 공정과 같은 높은 정밀도가 요구되는 작업에서 필요한 성능을 얻기 위해서는 폐루프 제어가 수행되어져야 한다. 따라서 위치 피드백을 이용한 폐루프 제어를 위해 선형 압전 이론으로부터 압전 구동기의 모델링을 정립하고 이 모델로부터 진상-지상 보상기를 설계하며 제어기의 성능을 검토하기 위하여 모의 실험 결과를 보인다.

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A Control Strategy of Auto-Leveling Equipment of Multi-Function Radar for Vehicle based on Embedded System Modeling

  • Byeol Han;Yushin Chang;Sungyong Lee
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권9호
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    • pp.1-8
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    • 2023
  • 본 논문에서는 임베디드 시스템을 이용한 차량용 다기능 레이다(Multi-Function Radar, MFR) 수평구동장치(Auto-Leveling Equipment, ALE) 구동 전략을 제안한다. 차량용 레이다는 일정 속도로 회전하며 지대공 유도미사일, 유인/무인 전투기 감시정찰 임무를 수행한다. 수평구동장치는 수평구동모듈 4세트로 구성하고 레이다 차량의 수평을 유지하여 시스템의 안정성을 확보한다. 차량의 수평은 임베디드 시스템을 이용하여 경사도를 측정하고, 구동모터를 이용하여 차량의 수평각을 유지한다. 본 논문에서는 수평구동모듈 1세트를 모델링하여 수평구동장치를 축소 구현하여 수평구동장치 설계 향상에 기여한다. 제안하는 구동 전략의 타당성은 MATLAB/Simulink 시뮬레이션으로 입증한다.

구동한계를 고려한 ON/OFF 형식 구동시스템의 구동위치 제어기법 설계 (Design of Control Method for ON/OFF Type Actuation System Considering Actuation Limit)

  • 박정우;박익수;박동창;황기영
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.17-28
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    • 2015
  • 본 논문에서는 ON/OFF 작동과 같이 단순화된 구동 메커니즘을 가지면서도 구동 명령 한계가 있는 시스템의 구동 위치 제어 기법 설계를 수행하였다. 가장 먼저 구동기 시험데이터를 이용하여 고려되는 구동기의 PWM 명령을 입력으로 하는 비선형/선형 구동 동역학 모델링을 수행 하였다. 선형화된 모델을 이용하여 목표로 하는 제어 성능 요구조건을 만족시키기 위한 고전적인 PI 제어기법을 설계하였으며, PWM 제어명령 한계에 따른 제어 성능 감소를 해소하기 위한 제어 알고리즘을 제안하여 유효 제어 범위 내에서 설계된 제어 성능이 구현되도록 하였다. 최종적으로 제어 시뮬레이션을 통해 설계 방법을 검증하고 해당 제어기법 적용에 따른 성능 개선 정도를 평가하였다.

전동 통합 샤시를 이용한 2륜 독립구동 차량의 선회성능 향상에 관한 연구 (Study of Driving Stability Performance of 2-Wheeled Independently Driven Vehicle Using Electric Corner Module)

  • 박진현;최정훈;송현우;황성호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권7호
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    • pp.937-943
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    • 2013
  • 독립 구동형 전동 통합 샤시 시스템은 시스템 내구 성능 관련 신뢰성 확보, 구동 전동기 고장 시 차량 안정성 확보, 차륜 중량 증가에 따른 Ride & Handling 성능 저하 등의 문제로 실제 차량에 적용이 지연되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제들 중 Ride & Handling 문제를 해결하기 위해 차량의 주행성능 평가가 가능한 시뮬레이터를 개발하였다. MATLAB/Simulink를 이용하여 독립구동형 전동 샤시 시스템이 적용된 소형 전기 자동차를 모델링 하였으며, 27자유도의 차량 거동 해석이 가능한 CarSim을 이용하여 차량동역학을 모델링 하였다. 개발된 시뮬레이터를 활용하여 차량의 주행 안정성을 향상을 위한 알고리즘을 개발/검증함으로써 차량의 Ride & Handling 성능 저하 문제를 해결하고자 하였다.

와이어 구동식 중량물 권양 시스템을 위한 퍼지제어기 설계 및 작업자 모델링 (Operator Modeling and Design of Fuzzy Controller for a Wire-Driven Heavy Material Lifting System)

  • 송보웨이;서현덕;이연정
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.436-443
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    • 2013
  • 본 논문에서는 중량물을 들어 올리는 작업자를 돕기 위한 와이어 구동식 권양 시스템의 제어기와 제어기 설계를 위한 작업자 모델링을 제시한다. 와이어 구동식 중량물 권양 시스템은 사람이 전체 제어루프에 포함된 인간지원시스템의 일종이다. 사람의 제어 특성 모델과 물건을 들어 올리는 작업자의 힘을 덜어주어야 하는 요구조건을 고려한 퍼지제어기 설계 방식을 제안한다. 또한 권양 초기 구간에서 중량물의 무게를 자체적으로 측정하여 구동될 수 있는 방식도 소개한다. 마지막으로 성능 검증을 위해 실험을 통하여 제어기의 무게 측정의 정확도를 분석하고 중량물을 작업자가 작은 힘으로 편하게 들어 올릴 수 있는지 그 결과를 분석한다.

가스터빈용 동기발전기를 위한 LCI 시스템 모델링 및 실험 (Modeling and Experiment of LCI system for Gas Turbine Synchronous Generator)

  • 안현성;류호선;김경서;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.267-268
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    • 2014
  • 본 논문에서는 LCI (Load Commuted Inverter) 시스템의 구동원리와 제어방식에 대해서 서술하였으며, 알고리즘 검증을 위한 모델링을 매트랩/시뮬링크를 사용하여 진행하였으며, 5kW급 프로토타입을 통해 제어 알고리즘의 성능을 확인하였다. 시스템 속도에 따라 달리하는 구동방식인 강제전류 모드와 자연전류 모드는 동기발전기의 정격속도 10%인 180rpm에서 모드 전환이 이루어지며, 과도상태 및 정격속도까지 안정적인 동작을 확인하였다.

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새로운 형태의 3자유도 마이크로 매니플레이터

  • 정구봉;이병주;서일홍;김희국
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.411-411
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    • 2000
  • 본 논문에서는 새로운 형태의 정밀위치제어용 3자유도 매니플레이터를 제안하고, 기구학 해석을 수행하며, FEM과 수치해석적인 방법을 비교하여 메카니즘에 대한 모델링 방법이 크게 틀리지 않음을 확인 하고자 한다. 회전관절과 구형관절은 비구동관절로써 미소움직임이 가능하도록 하나의 모듈로 이루어진 flexure hinge들로 만들어진다. 따라서, 비구동관절에 대한 강성해석을 수행하며 구동관절의 토오크 벡터를 비구동관절의 강성과 변위로 표현하여 액추에이터의 구동용량을 결정한다.

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Matlab/Simulink 환경하에서 3상 위상제어 정류기-DC 전동기 구동시스템의 모듈별 모델링 기법 (Module-based Modeling Method of $3\Phi$ Phase-Controlled Rectifier System for DC Motor Drive under Matlab/Simulink environment)

  • 김상민;한우용;이창구;김성중
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.15-21
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    • 2000
  • 본 논문에서는 MATLAB/SIMULINKK를 이용한 DC 전동기 구동용 3상 워상제어 정류기 시스템의 모델링 기법을 제안하였다. 이 기법은 회로 시뮬레이터의 장점을 시스템 시뮬레이터에 도입한 것으로써 수식적인 전개가 필요없어 새로운 시스템과의 결합야 간단하다. 제안된 시스템의 전체 모델은 3상 위상제어 정류기와 DC 전동기, 속도/전류 제어기 블록으로 구성된다. 이와 같이 MATLAB/SIMULINKK 환경에서 정류기와 전동기, 제어기시스템을 통합하여 구성하고 이를 시뮬레이션한 결과, 시스템의 각부 파형이 실제 시스템과 거의 일치하고 제어기의 경우도 제어가 원활히 수행됨을 얄 수 있었다. 따라서 이 방식은 폐루프 제어되는 전력전자 시스템의 특성해석 분야에 적합하다는 것을 알 수 있다.

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