• 제어로봇시스템학회지
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• 제17권4호
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• pp.35-41
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• 2011

비동기적으로 동작하는 디지털 회로는 동기 순차 회로에 비해서 고속, 저전력 소비 등 여러 가지 장점을 지니기 때문에 현대 디지털 시스템에서 여전히 중요한 요소로 사용되고 있다. 본 기고에서는 비동기 순차 회로에서 발생하는 고장을 진단하고 극복하는 최신 기술을 소개한다. 본 기고에서 주로 다루는 기술은 '교정 제어'로서 피드백 제어의 원리를 이용하여 비동기 순차 회로의 안정 상태를 바꾸는 기법이다. 크리티컬 레이스(critical race), 무한 순환 등 비동기 회로 설계상의 오류를 포함하여 SEU(Single Event Upset), 총이론화선량(TID)에 의한 고장 등 외부 환경에 의해서 발생하는 비동기 회로의 고장을 교정 제어를 이용하여 진단하고 극복하는 기술에 대해서 알아본다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1731-1732
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• 2005

본 논문은 풍력발전기 안정된 출력발전을 위하여 풍력 동기발전기 여자기 설계에 중점을 두었다. 풍력발전기 최대 발전을 얻기 위해 동기발전기 속도제어와 여자제어가 필요하다. 속도제어에서 AC/DC 정류기는 전력 다이오드로 구성하고 DC/AC 인버터는 IGBT로 구성하였다. 여자제어 구성은 AC/DC는 전력 다이오드로 구성하고 DC단은 DC/DC 부스트로 구성하였다. 또한, 동기발전기 여자 제어기 제어신호에 동기발전기 출력 AC/DC의 전력과 동기발전기 속도로 적절하게 조절함으로서 안정되고 최대 출력이 되도록 하였다. 또한, 제안된 제어기가 우수한 성능을 보임을 시뮬레이션으로 증명하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제28권7호
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• pp.356-371
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• 2001

본 논문에서는 비동기식 상위수준합성기 제작의 일환으로 효율적인 비동기식 제어부의 자동생성에 관한 방법을 제안한다. 제안된 방법은 목적시스템의 사양으로써 주어진 제어데이터흐름그래프로부터 일련의 체계적인 변환과정을 통하여, 제어부를 구성할 제어회로들에 대응하는 계층적으로 분할된 비동기식 유한상태기들의 집합을 유도한다. 유도된 비동기식 유한상태기들은 현존하는 비동기식 제어회로 합성기를 통하여 해저드 없는 비동기식 제어회로들로 합성되며, 이들은 상호간에 4단계 핸드셰이킹에 기반한 신호교환을 통하여 동작하면서 전체 시스템을 제어하는 계층적으로 분할된 비동기식 제어부를 구성한다. 획득한 제어부는 계층.분산적이며, 면적, 성능 및 합성시간의 측면에서 기존방식을 통하여 생성한 제어부에 비해 우월하다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.270-273
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• 2002

복수구동장치를 사용하여 작업을 수행하는 시스템은 동기화를 위해 기계적인 제한조건을 두고 운용하는 경우 지속적인 유지보수가 요구되고 작업 정밀도가 떨어진다 이러한 단점을 보완하기 위해 개별적인 구동장치의 제어루프 외부에 동기화를 위한 제어루프를 추가하는 방법이 제안되었다. 본 논문에서는 CAN(Controller Area Network)으로 연결된 두 대의 서보앰프를 구동하여 주어진 작업을 수행하는 경우 외란과 내부 파라미터 변동에 강인한 $H^{\infty}$ 제어기를 설계하고 이를 이용하여 동기제어 알고리즘을 구현하고자한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1838-1839
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• 2007

동기기가 전동기의 모드로 운전하고 있을 때, 동기속도로 안정된 운전을 하는 중 순간적으로 과부하가 인가되게 되면 이로 인해 동기 이탈 현상이 발생한다. 동기속도로 운전 중인 동기전동기가 동기이탈을 하게 되면 계통의 역률, 안정도 등에 치명적인 악영향을 미치게 되어 여러 가지 손실을 가져오게 된다. 동기전동기가 안정된 운전을 할 수 있도록 하기 위한 한 가지 요인인 부하각을 제어하게 되면 앞에서 말한 위험한 상황을 예방 할 수가 있다. 본 논문에서는 동기전동기의 부하각을 마이크로프로세서에 의해 퍼지 부하각 제어 기법을 적용하여 동기전동기의 안정된 운전을 행하고자 하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.349-356
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• 2018

본 연구에서는 무인선, 어군탐지선 등의 듀얼 전기추진시스템에서 두 프로펠러 간에 발생되는 속도 차, 즉 동기오차를 억제하기 위한 동기제어시스템이 설계된다. 이 제어시스템은 각 추진시스템에 대한 예비필터와 속도제어기 그리고 추진시스템 간에 교차 결합된 동기제어기로 구성된다. 예비필터와 속도제어기는 추진시스템이 오버슈트와 입력포화 없이 속도지령을 추종하도록 설계된다. 그리고 동기제어기는 비대칭 외란과 동특성 불일치가 동기오차에 미치는 영향을 분석한 후, 동기제어시스템의 감쇠성과 속응성을 고려하여 설계된다. 끝으로, 시뮬레이션을 통해 설계된 제어시스템이 동기오차의 제거에 효과적임을 보여준다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.103-104
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• 2016

차량용 영구자석형 동기전동기는 벡터제어를 사용한다. 이때 사용 되는 벡터제어는 3상의 전류를 2상으로 변경 후 정지좌표계의 값을 동기좌표계로 변환 시켜줌으로써 순시제어를 실시한다. 이때 벡터제어 정지/동기 좌표계의 변환 시 위치 정보 ${\theta}$는 정지/동기 좌표계 변환의 기준으로 매우 중요한 정보이다. 따라서 정확한 제어를 위한 위치정보를 얻기 위해 이용되는 센서로 엔코더, 레졸버, 레치형 홀센서 등이 사용된다. 일반적으로 낮은 가격의 BLDC 모터의 경우 레치형 홀센서가 많이 이용된다. 그러나 레치형 홀센서의 경우 위치 정확도가 $60^{\circ}^C$로 한정되어 정확한 전기각을 추출하는데 문제가 있다. 본 논문에서는 BLDC 모터의 레치형 홀센서를 대신하여 리니어 홀센서를 이용함으로써 신호의 불균형 및 옵셋 등 문제를 보안, 이전의 시스템보다 더욱 정확한 전기각을 추출하여 벡터제어를 실시한다. 검증방법으로는 700[W]급 범용 영구자석형동기전동기를 이용 시험을 실시함으로써 검증하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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• pp.31.2-31.2
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• 2010

편대비행 위성이 공동의 임무를 수행하기 위해서는 편대를 이루는 위성의 각기 다른 초기 오차와 다양한 외란 환경에서도 자세 동기화를 이룰 수 있는 기법이 필요하다. 이 연구에서는 편대비행위성의 자세 동기화를 위하여 비선형 시스템에 대한 준최적 제어기법인 SDRE(State-Dependent Riccati Equation)에 기반한 추적 제어기가 사용되었다. 반작용 휠이 포함된 위성의 자세 동역학이 SDRE 추적 제어기를 구성하는데 이용된다. 이를 Leader/Follower 편대비행 시스템에 적용하며, 기준 자세를 추적하는 Leader 위성의 자세를 Follower 위성이 추적하여 자세 동기화를 이룰 수 있다. MATLAB과 SIMULINK를 이용한 수치해석적 시뮬레이션으로 추적 제어기의 성능을 검증하였으며, 이에 대한 실시간 HIL(Hardware-In-the-Loop) 시뮬레이션이 수행되었다. 무중력 환경을 모사하는 에어베어링시스템과 세 개의 반작용 휠을 장착한 자세제어 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulator)는 PC104 타입의 임베디드 컴퓨터에서 SIMULINK의 xPC Target을 이용한 실시간 시뮬레이션 환경을 제공하며, 이에 적용되는 SDRE 추적 제어기는 이산화되어 설계되었다. 또한 SDRE 추적 제어기에 대한 안정성을 보장하는 영역이 추정되어 위 추적 제어기가 위성 편대비행에 적합한 자세 동기화 기법임을 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.1209-1218
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• 2016

4대의 전동실린더를 이용하여 대형 유리판과 같은 부하를 신속하고 안전하게 이송하기 위해서는 동기오차가 허용된 범위 내에서 지속적으로 유지되어야 한다. 본 연구에서는 4대 이상의 전동실린더 간의 동기화에 적용 가능한 동기제어기법이 제안된다. 이 동기제어시스템은 디커플링 구조에 기반을 두고 있으며, 기준모델, 위치제어기 그리고 동기제어기로 구성된다. 기준모델은 각각의 실린더에 대해 상호 분리된 동기오차와 제어입력의 계산이 가능하도록 한다. I-PD형의 위치제어기는 각 실린더가 오버슈트와 입력포화를 일으키지 않고 지령을 추종하도록, 그리고 진상보상기형의 동기제어기는 루프정형을 통해 안정적으로 정밀한 동기가 되도록 설계 된다. 끝으로 토크외란이 인가된 상태에서도 4개의 실린더가 신속하고 안정적으로 동기를 유지하면서 목표지점에 도달됨을 시뮬레이션으로 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.93-94
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• 2017

본 논문은 quasi P+MR 전압 제어를 활용한 삼상 인버터의 계통 동기화 방식을 제안한다. 계통동기화 과정 시 시스템이 고정자 좌표계하에서 제어 또는 모델링된다면 독립운전에서의 정전압 및 정주파수를 갖는 교류 지령 전압은 교류 계통 전압으로 즉각 대체되며 이때 인버터의 실제 전압과 계통 전압 간의 위상차에 기인하여 상당한 제어 오차가 발생할 수 있고 이는 심각한 전압 동특성 저하를 야기하기도 한다. 게다가 인버터 출력단에 비선형 부하가 연결될 경우 부하로부터 발생하는 고조파로 인해 이러한 전압 품질에 대한 문제가 더욱 증대된다. 본 논문에서는 독립 운전 모드에서의 전압제어를 위하여 이러한 비선형 부하의 고조파 영향을 고려한 고정자 좌표계 기반의 PR 제어를 사용한 매끄러운 계통 동기화 방식이 제안되었다. 제안된 매끄러운 계통 동기화 방식의 타당성은 기존의 고정자 좌표계 기반의 계통 동기화 방식과의 비교 사례연구를 기반으로 한 실험을 통해 입증된다.