• 제목/요약/키워드: 동기제어

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모듈라 스케일러블 인버터 시스템에서 PWM 동기화 기법을 적용하기 위한 모터 구동 인버터용 제어보드 설계 (Control Board Design for Motor Drive Inverter Using PWM Synchronization Technique for Modular Scalable Inverter System)

  • 엄태상;김래영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.239-241
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    • 2020
  • MSIS(Modular Scalable Inverter System)에서 모터 구동 시 발생하는 고주파 성분의 순환 전류는 구동 시스템의 효율 및 신뢰성을 저하시키기 때문에, 이를 저감하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 동기화 기법의 구현이 필수적으로 요구 된다. 본 논문은 MSIS에서 PWM 동기화 기법을 적용하기 위한 모터 구동 인버터용 제어보드의 설계에 관한 것이다. 제어보드 간 PWM 동기화 기법을 적용하기 위해 DSP(Digital Signal Processor)의 EPWMSYNC를 활용하였다. EPWMSYNC은 서로 다른 DSP간 PWM의 위상을 동기화하는 기능으로 DSP의 EPWMSYNCO과 EPWMSYNCI를 사용한다. 설계한 제어보드는 EPWMSYNC 신호를 광케이블을 통해 다른 제어보드로 연결할 수 있도록 설계하여, 제어보드 간의 절연과 잡음의 영향을 최소화했다. 본 논문에서 설계한 제어보드의 EPWMSYNC를 시험하였으며, 600W급 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)을 부하로 사용하는 시스템에서 설계된 제어보드의 유효성을 검증하였다.

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표면부착형 영구자석 동기전동기의 전압 위상 제어 (Voltage Phase Control of a Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Motor)

  • 이동우;이광운;유지윤
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1-3
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    • 2007
  • 본 논문에서는 표면부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)의 새로운 전압 위상 제어 방법을 제안한다. 영구자석 동기전동기의 모델로부터 d축 전류를 추정하고, d축 전류가 영(零)이 되도록 전압 지령의 위상을 제어함으로써 영구자석 동기전동기의 역기전력과 전류의 위상을 맞춘다. 제안된 방식은 전류 제어 없이 단순히 전압 제어만을 수행하기 때문에 저가 구현이 중요시 되는 산업계 응용에 적합하다. 모의 실험을 통해 제안된 방식의 동작 특성을 평가한다.

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소형 선박용 듀얼 전기추진시스템의 동기제어시스템 설계 (The Synchronous Control System Design of a Dual Electric Propulsion System for Small Boats)

  • 변정환
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.85-92
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    • 2017
  • 최근, 전기추진시스템은 무인선, 어군탐지선 등에 활용되고 있다. 이 추진시스템 중에는 추진력 향상을 위해 두 대의 전기모터와 프로펠러로 구성된 경우가 있다. 이때 두 프로펠러 간의 속도 차에 해당하는 동기오차는 에너지효율과 침로오차에 영향을 미친다. 본 연구에서는 외란과 동특성 불일치에 의해 발생되는 동기오차를 억제하기 위한 동기제어시스템이 설계된다. 이 제어시스템은 기준모델, 예비필터와 속도제어기, 동기제어기로 구성된다. 기준모델은 추진시스템마다 상호 분리된 동기오차와 제어입력의 계산에 이용된다. 예비필터와 속도제어기는 추진시스템이 오버슈트와 입력포화 없이 지령을 추종하도록 설계된다. 그리고 동기제어기는 안정적이고 신속한 동기화의 관점에서 근궤적법으로 설계된다. 끝으로, 시뮬레이션을 통해 설계된 제어시스템이 외란에 효과적임을 보여준다.

스위칭 비동기 순차 머신을 위한 모델 정합 교정 제어기 설계 (Design of Corrective Controllers for Model Matching of Switched Asynchronous Sequential Machines)

  • 양정민
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.139-146
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    • 2015
  • 본 논문에서는 교정 제어에 의한 스위칭 비동기 순차 머신의 모델 정합 문제를 다룬다. 스위칭 비동기 순차 머신은 스위칭 신호에 따라서 여러 개의 비동기 순차 머신 특성을 번갈아 가면서 가지는 시스템이라고 정의한다. 이번 연구에서 스위칭 시스템이 가질 수 있는 스위칭 시퀀스(sequence)는 일정하게 고정되어 있다고 가정한다. 제어 목적은 폐루프 시스템의 안정 상태 동작을 주어진 기준 모델과 일치시키는 교정 제어기의 존재조건을 규명하고 제어기를 설계하는 일이다. 이를 위해서 스위칭 비동기 머신이 가지는 도달가능성을 표현하는 새로운 skeleton 행렬을 도입하고 모델 정합 교정 제어기의 존재조건을 기술한다. 또한 사례 연구를 통해 스위칭 신호를 생성하면서 동시에 교정 제어 입력을 변화시키는 새로운 교정 제어 알고리듬을 예시한다.

동기전동기의 안정도 개선을 위한 퍼지 여자제어 시스템에 관한 연구 (Fuzzy Excitation Control System for the Stability Improvement of Synchronous Motor)

  • 이준탁;이관태;김경엽
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제2호
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    • pp.447-452
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    • 2004
  • 동기전동기를 처음 기동시킬 때는 유도전동기와 같이 동작하게 된다. 회전자가 고정자 자계에 거의 도달하였을 때 M 전류를 투입하게 되면, 회전자의 여자코일에 동기화 토크가 발생하게 된다. 그러나 동기화 토크의 부족은 회전자의 첫 동요 시, 회전자 각의 불안정을 야기하게 된다. 동기화 토크는 신속 정확한 동작 제어에 의해 회복될 수 있다. 더욱이 역률 100%의 안정도로 동작하기에는 어려운 부분이 있다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 퍼지 추론 기법을 이용한 여자 전류 제어 시스템을 제안하였다. 그 주된 원리는 다양한 부하 조건하에서 부하각과 역률 100%의 동작점을 추정하고, 퍼지 추론 기법에 의해 여자 전류를 제어하는 것이다. 제안된 퍼지 제어기는 각종 특수 동작 명령어로 사용되는 마이크로프로세서형 PLC(Programmable Logic Controller)를 사용하여 구현되었으며, 전기자 전류를 감지하는 제어전압 보상기, 비교기, 그리고 쵸퍼회로로 구성된 기존의 제어기에 비해 성능이 우수하다. 이는 일련의 실험을 통해 역률 100%에서의 개선된 안정적인 동작이 가능함을 보여주었다.

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AC 부하를 갖는 동기전동기의 고정도 속도제어기법 분석 (Analysis of Speed Ripple Reduction Methods for Permanent Magnet Synchronous Motor with Eccentric-weight Load)

  • 박정우;김종무;이기욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.149-153
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    • 2003
  • AC 부하를 갖는 동기전동기에 있어서, 동기전동기의 속도리플을 저감시키기 위한 문제를 풀기위해 3가지 제어기법에 대해 비교를 한 후 가장 강인한 제어기법에 대해 분석하였다. AC 부하를 갖는 특별한 제어 대상으로 엑스선 전산화 단층촬영 장치(CT)용 겐트리를 선정하였으며 시스템이 갖는 특별한 구조에 의해 이러한 시스템 특성을 갖는다. 동기전동기의 출력 축에 링(Fing) 모양의 원판 프레임을 갖으며, 이 원판 표면에 무게가 서로 다른 여러 장치(X_선 튜브, X-선 검출기, 고압발생장치, DAS 장치, 온도조절장치 등)를 부착하여 영상 획득 시스템의 회전부를 구축하기 때문이다. 이러한 시스템에서는 무게 평형을 갖지 못하는 편심 무게가 존재하게 되며 이로써 전동기 관점에서는 AC 부하처럼 인식되는 제어 조건으로 인식 될 수 있다. AC 부하를 갖는 동기전동기에 대해 일반적인 벡터제어 알고리즘으로 제어를 수행하면 정상상태에서도 속도 오차가 "0" 으로 줄어들지 않고 AC 형태의 오차 성분이 존재하며 편심 무게의 크기에 비례하여 진폭이 커지는 특성을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 Sine파 보상전류를 갖는 속도제어기법, 펀심부하토크 관측기를 이용한 속도제어기법, 그리고 기준모델제어기법을 소개하였다. 각 방법에 대한 실험 결과로부터 편심무게의 변동과 편심 위치의 변동 조건에서 기준모델제어기법이 강인한 제어 특성과 리플저감 측면에서 가장 우수함을 검증하였다. 이로써 AC 부하 조건에서 고정도 속도 제어기가 요구되는 경우 좋은 선택의 지침이 될 수 있다고 본다.

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3상 표면부착형 영구자석 동기전동기 센서리스 속도제어 (Sensorless Control for Three Phase Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Motor Drive System)

  • 손명수;문재은;홍연주;정용재;조영훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.420-421
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    • 2018
  • 본 논문에서는 표면부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)를 위한 센서리스 제어방법을 실험을 통해 검증하고자 한다. 동기전동기의 벡터제어를 위하여 엔코더나 레졸버를 이용하면 비용이 증가할 뿐만 아니라 유지 보수가 필요하기 때문에 동기전동기의 센서리스 모터제어 기법이 요구되고 있다. 또한, 동기전동기의 센서리스 모터 제어를 위해서는 정확한 회전자의 위치와 속도가 필요하므로 본 논문에서는 영구자석 동기전동기의 수학적 모델을 통하여 위치와 속도를 추정한다. 회전 중 발생하는 역기전력을 통해 추정 위치 오차를 얻으며, 추정 오차가 0이 되도록 추정기를 구성하여 이를 실험을 통해 검증하였다.

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동기적 웹 브라우저 및 오류 공유를 위한 공동 작업 시스템 (A Collaboration System for The Synchronous Web Browser and Error Sharing)

  • 고응남;황대준
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2002년도 추계학술발표논문집
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    • pp.577-581
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    • 2002
  • 본 논문에서는 웹 기반의 멀티미디어 공동 작업 환경에서의 주소 동기화, 스크롤 동기화, 윈도우 크기 동기화, 양식 동기화, 마우스 위치 동기화, 주석 동기화 등 기능 중에서 주소 동기화 및 오류 제어에 대해서 기술한다. 웹 페이지를 하나의 미디어로 취급하여 여기서 발생하는 오류 및 제어에 대하여 기술한다. 오류 발생시에 복제형 구조에 기반한 응용 공유의 동작 원리를 이용하여 동기화를 잘 수행할 수 있는 환경을 제공한다.

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IMT-2000 비동기 시스템에서 무선망 제어국의 ATM 스위치 정합 기능 구현 (Implementation of ATM Switch Interface Function for Radio Network Controller in IMT-2000 Asynchronous System)

  • 장재득;장문수
    • 전자통신동향분석
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    • 제16권6호통권72호
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    • pp.1-8
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    • 2001
  • IMT-2000 비동기 시스템은 단말기, 기지국과 무선망 제어국으로 구성되는 무선 접속망 그리고 핵심망 등으로 구성된다. 특히 IMT-2000 비동기 시스템의 무선망 제어국은 기지국과 접속 기능을 가지는 기지국 정합용 무선 접속 서브 시스템, 무선 트래픽 채널의 소프트 핸드오프 처리 기능을 가지는 트래픽 처리용 무선 접속 서브 시스템, 무선망 제어국을 제어하는 무선망 제어국 제어용 서브 시스템, 그리고 회선 및 패킷 교환망을 수용하는 핵심망 및 타 무선망 제어국과의 접속 기능을 수행하는 망 정합용 무선 접속 서브 시스템으로 구성된다. 본 논문에서는 다양한 서비스 품질 파라미터를 갖는 서비스를 지원하기 위한 전달 기능으로서 ATM을 기반으로 하는 ATM 스위치 망을 IMT-2000 비동기 시스템의 무선망 제어국에 적용하여 무선망 제어국의 각 서브 시스템 간 접속시켜 통신 경로 제공 기능을 수행하도록 하였다. 따라서 기지국과 핵심망 사이를 상호 연결하여 음성 및 데이터의 트래픽 정보와 제어 정보를 전달하는 기능을 수한다. 이와 같이 IMT-2000 비동기 시스템에서는 무선망 제어국 내의 서브 시스템과의 접속은 ATM 스위치를 통하여 사용자의 요구에 따라 가변적으로 필요한 대역폭을 제공함으로써 사용자의 요구에 부합되는 통신 수단을 제공할 뿐만 아니라 기존의 IMT-2000 이전 시스템의 서비스 보다는 훨씬 향상된 품질의 패킷 데이터와 멀티미디어 서비스를 포함하는 오디오, 비디오, 그리고 데이터 서비스를 제공할 수 있다.

직접 토크 제어를 이용한 릴럭턴스 동기 전동기의 최대 효율제어 (An Optimal Efficiency Control of Reluctance Synchronous Motor using Direct Torque Control)

  • 김남훈;김동희;노채균;김민회;백원식
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.211-220
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    • 2003
  • 본 논문은 직접 토오크 제어 (Direct Torque control, DTC)를 이용한 릴럭턴스 동기전동기 (Reluctance Synchronous Motor, RSM)의 최대 효율 제어에 관한 연구이다. 릴럭턴스 동기전동기의 등가모델 해석에 있어서 철손의 영향을 고려하여 이론적으로 분석하였으며, 최대효율제어를 위하여 토크 전류와 여자전류 사이의 최적 각을 유도하였다. 릴럭턴스 동기전동기의 경우는 자속이 전류에 비례하므로 유도전동기와는 달리 자속레벨을 제어하면서 토오크의 동특성을 유지할 수 있다는 특징을 가지고 있으며, 제시된 연구에서는 릴럭턴스 동기전동기의 이러한 특징을 적용하여 직접 토오크 제어의 장점인 빠른 토오크 응답특성을 유지하면서 최대 효율 제어가 이루어지도록 한다. d/q 릴럭턴스 비가 2.57인 1.0 Kw 릴럭턴스 동기전동기를 이용하여 실험을 통해 제안된 방법들의 정당성을 입증하였다.