• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.241
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• pp.81-86
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• 1997

자동차의 배출가스가 가져오는 대기오염문제로 배출하지 않는 장점이 있는 전기자동차의 도입이 계획되고 있는 한편, 세계의 자동차관련메이커들은 꾸준히 개발$\cdot$개량을 추진하고 있다. 그 기술은 착실하게 진전되어 근거리역내에서의 교통수단으로서는 실용역에 이르고 있으며 앞으로 실용화를 위한 시험이 본격화될 것으로 보인다. 삼릉전기(주)에서는 보다 고성능의 전기자동차의 실용화를 위하여 유도전동기와 선진 구동제어 기술의 연구$\cdot$개발에 진력하여 유도전동기와 선진 구동제어기술을 조합한 구동시스템을 개발하였다. 유도전동기는 고속화, 냉각의 수냉화, 스테이터절연의 고내열화, 저손실코어재의 적용 등으로 소형$\cdot$경량화를 기하였다. 컨트롤러는 인버터의 파워소자에 구동$\cdot$보호회로를 내장한 IPM(Intelligent Power Module)을 채용하고 유도모터의 고효율화와 토크제어의 고응답$\cdot$고정도화를 양립시킨 고효율$\cdot$고응답벡터제어를 적용하였다. 또한 속도센서의 생략으로 코스트저감과 신뢰성의 향상을 위한 속도센서레스제어의 적용을 검토하고 있다. 이상으로 소형$\cdot$경량$\cdot$고효율$\cdot$저코스트를 조화시킨 고성능의 전기자동차구동시스템을 실현하였다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.07c
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• pp.2819-2822
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• 2003

본 논문에서는 압전소자 구동기를 모델링하고 이를 이용하여 제어기를 설계하였다. 지금까지 많이 쓰이고 있는 방법이 압전소자 구동기의 히스테리시스 특성에 대한 대략적인 모델링을 구하고 이의 역함수를 적용한 방법이었으나 오차가 많고 다른 시스템에 대한 적용이 어려운 단점이 있었다. 이에 정확한 예측이 가능한 모델링 방법을 사용하여 제어기 설계의 정확성을 기하였다. 압전소자 구동기의 히스테리시스 특성을 제거하기 위한 방법으로는 Signal Preshaping 과 PI-제어기를 사용한 피드백 제어를 사용하였다. 이에 따른 모델링 시스템에서의 모사와 이를 실제 시스템에 적용하여 얻어낸 실험치와 그 결과에 대해서 논하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.140-140
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• 2017

4륜 장착 자동차의 토크 전달은 2륜 구동, 4륜 구동 모드를 간단히 전환하는 방식(part time 4WD)과 항시 사륜 구동 모드에서 전후륜의 토크 전달비를 제어하는 방식(AWD, all wheel drive)이 있다. 경제의 발달에 따라서 취미 인구의 확대로 국내에만 180만 명의 R/C car 사용자가 있다. 이 중 2WD-4WD의 전환을 differential lock mechanism으로 구현한 수입산 모델의 가격이 1,000,000원을 호가하지만 가변 제어 방식이 아닌, 정차 후 2-4륜 구동 전환 방식을 적용하고 있으며 상대적으로 내구성이 떨어진다. DC motor의 출력이 늘어나고 배터리의 성능이 좋아진 현재 소형 RC car의 최고 속도는 80 km/h 정도로 빨라졌다. 그러나 마찰 계수가 낮은 노면(실내의 대부분 평활 처리된 복도)에서는 2륜 구동 모드의 활용도가 매우 낮다. 미끄러운 노면에서 후륜 구동 모드로는 oversteer가 발생하여 차량이 스핀하기 쉽고 전륜 구동 모드로는 understeer가 발생하여 제대로 된 코너링이 어렵다. 상시 4륜 구동 모드는 에너지 소모가 크고 전후륜이 tight coupling되어 있는 문제 때문에 일반적인 노면에서 부드러운 코너링이 잘 이루어지지 않는 문제가 있다. 본 연구에서 제안하는 방식은 그림 1와 같이 center shaft의 중간에 영구 자석으로 만들어진 토크 전달용 판이 있고 그 사이에 자계를 차폐할 수 있는 강자성체 셔터를 서보 기구에 연결하여 서보 회전각에 따라서 구동 쪽의 토크가 피구동축으로 전달되는 양을 연속 가변제어할 수 있다. 토크 전달용 판의 차폐 면적에 따른 토크 전달양을 전/후륜 바퀴의 Static torque를 통해 측정하였으며(그림 2), 공중 상태에서 즉 공기저항만을 고려한 상태에서의 RPM 회전수 차이 측정(그림3)을 통해 구동 쪽의 회전수가 피구동축으로 전달되는 양을 측정하여 연속가변 토크 제어 전달 기구의 성능을 확인하였다. 이 기구는 현재 1차적으로는 remote controller의 ch 3(ON/OFF제어 방식)에 연결하여 특정한 양의 토크를 전륜 쪽으로 보낼 수 있도록 구현이 가능하며, ch 2(PID제어 방식)에 연결하여 연속 가변 조절이 가능하도록 구현이 가능하다. 부가적으로 Arduino board를 내장하여 전후륜의 휠센서에서 입력되는 신호를 감지하여 자동적으로 전후륜에 배분되는 토크를 제어할 수 있도록 설계 중에 있다.

• Journal of the Korea Computer Industry Society
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• v.7 no.3
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• pp.155-162
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• 2006

Because of their lower cost, higher speed, and longer travel, a belt drive system are quite desirable over screw driven system. However, a belt drive system are inherently difficult to control due to belt flexibility, friction, vibration, backlash and other non-linearities. This thesis presents servo control algorithm and the designing method of controller appliable to a belt drive system. In this paper, a LQ servo controller for a belt drive system is proposed to accomplish an optimal design of improved control system. In this scheme a mathematical model for the control system is obtained in state space form. Finally, the effectiveness of the proposed servo controller was verified through the computer simulation results.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.11c
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.981-982
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• 2007

반도체산업과 광산업 분야에서 고정도의 위치제어 및 고출력 구동이 가능한 초음파 리니어 모터 시스템의 개발을 목표로, 최대 출력 75N, 위치제어 정밀도 100nm의 고출력, 고정도 구동 시스템을 제안해 왔다. 본 연구는 nm order의 위치제어와 구동 안정성 향상을 위해 종래 시스템의 지지부 및 제어 시스템을 개선하였다. 개선된 PID 피드백 제어시스템을 구성하여, 6kg의 스테이지를 step 구동을 수행하여 위치 분해능 20nm, 속도 70mm/s로 왕복구동을 수행하여 20nm의 위치제어를 달성하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.189-190
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• 2016

본 논문은 휠체어의 탑승자의 구동력과 BLDCM(Brushless DC Motor) 에서 출력되는 보조력인 전기적인 구동력을 동시에 사용하는 탈부착형 수전동 휠체어의 제어기를 제안한다. 제안된 방식에서는 탈부착형 수전동 휠체어 제어기는 휠체어의 기울기와 휠체어의 상관관계를 바탕으로, 탑승자의 휠체어 림 구동 상태를 추정하여 휠체어의 전동력을 전달하는 BLDCM에서 구동력을 사용자의 지령에 따라 보조하도록 제어한다. 사용자의 요구 상태는 림의 구동에 따른 휠체어의 상태를 가속도, 자이로 센서를 이용해 측정을 하게 되고, 이를 상보필터를 사용해 각도를 보정하여, 지령치를 계산하고, 구동부는 지령치에 따라 휠체어에 필요한 전동력을 발생하게 된다. 탈부착형 수전동 휠체어의 제어방식은 시뮬레이션을 통해 가능성을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.21-21
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• 2010

본 개발에서는 초고속 복합 분자펌프 구동을 위한 디지털 구동장치를 설계하였다. BLDC구동을 위한 디지털 제어 시스템의 핵심제어 보드 설계 및 모듈 설계를 하여 보드제작 및 기본성능평가를 하고 고속 회전 실험을 하였다. AMB의 구동 특성을 파악하였으며 AMB 구동을 위한 와전류식 변위 센서의 구동 특성을 파악하였다. 와전류식 변위 센서의 거리측정 방법을 구현하였으며 AMB와 와전류식 변위센서 구동부를 설계하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.1893-1894
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• 2006

본 논문은 원자로 제어봉구동장치 각 기구의 동작을 감시하여 이 장치에 의한 제어봉의 이동 여부를 검출하는 방법에 관한 것이다. 제어봉구동장치의 일부에서 전기적, 기계적 결함이 생기면 제어봉의 스텝 이동이 제대로 수행되지 못하고, 결국 해당 제어봉은 원자로의 목표 열적 출력을 위한 바른 위치에 도달하지 못하게 된다. 이렇게 되면 제어봉들 사이에 위치 편차가 발생하여 원하는 원자로 열적 출력을 얻을 수 없게 되므로 제어봉구동장치 각 기구의 동작을 신속하고 정확하게 파악하여 해당 제어봉의 이동 여부를 검출할 수 있어야 한다. 제어봉구동장치의 기구들은 각자의 여자 코일의 전류 파형 변화를 통해 동작 여부를 확인할 수 있는데 본 논문에서는 코일 전류 파형을 분석하기 위하여 국소적인 왜곡 검출 능력이 우수한 웨이블릿 변환 기법을 사용하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.909-914
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• 1998

제어봉구동장치는 원자력발전소에서 사용되는 기기로서, 가늘고 긴 수직 외팔보의 형상을 하고 있어 지진과 같은 동적하중에 취약한 구조를 갖고 있다. 따라서 발전소가 건설되는 지반의 다양한 지진하중에 대한 동적해석이 중요한 설계요건으로 되어 있다. 본 논문에서는 제어봉구동장치의 고유진동수를 제어하기 위한 기초연구로써 제어봉구동장치의 설계변경이 동적특성에 미치는 영향, 즉 고유진동수에 대한 설계 민감도 해석을 수행하였다. 해석 방법으로는 유한요소 프로그램의 구조 해석 결과에 변분법을 이용한 설계 민감도법을 사용하였다. 해석 결과는 유한차분에의한 결과와 일치함을 보였고, 제어봉구동장치의 초기설계 단계에서 유용한 정보로 활용할 수 있음을 확인하였다. 또한 이러한 결과는 최적설계 프로그램등과 연계되어 구조물의 설계 개선에 많은 도움을 줄 것으로 판단된다.