• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.505-506
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• 2023

본 논문은 임베디드시스템을 적용한 대용량 고부하 레이다 플랫폼의 구동 제어 방안을 제안한다. 군사적 방어 목적용 지대공 유도 미사일 시스템의 구성품인 다기능 레이다 시스템은 고중량의 안테나를 구동해야하는 대용량 고부하 레이다 구동 플랫폼이 필수이다. 이 다기능 레이다 시스템은 360도 방위각 전방향을 일정한 속도로 방위각 회전하며 감시정찰 및 방어 임무를 수행한다. 여기서 대부하 레이다 구동 플랫폼은 방위각회전 구동장치를 이용하여 일정한 속도로 360도 방위각 방향으로 안정적인 회전을 가능하도록 구동 제어한다. 본 구동 제어를 실시간으로 구현하기 위해 임베디드시스템인 DSP(Digital Signal Processor)가 포함된 제어모듈은 구동모듈에 회전구동 명령을 인가하여 일정한 회전각속도로 구동하도록 회전구동 모터를 실시간 제어한다. 고부하 레이다 플랫폼은 직구동모터타입의 회전구동모터, 회전체에 신호와 전원을 공급하기 위한 회전슬립링, 회전체의 회전각도를 측정하기 위한 회전센서로 구성된 방위각회전구동장치와 전체 전원을 공급받아 사용 목적에 맞게 변환하여 공급하는 전원모듈, 구동모터에 구동전원을 공급하기 위한 구동모듈, 회전구동 명령에 따라 구동제어하기 위한 제어모듈로 구성된 제어장치로 구분된다. 본 논문에서는 대부하 레이다 구동 플랫폼을 시뮬레이션 모델링으로 구현하고 제안하는 구동 제어 방안은 구동제어시뮬레이션으로 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.337-341
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• 2002

본 논문은 원자력 발전소의 안전에 있어 매우 큰 비중을 차지하는 모터 구동밸브(Motor-operated valve : MOV)의 성능진단에 직접 센서를 장착하지 않고 전기신호만을 이용하여 성능진단의 가능성을 보이기 위한 것이다. 모터 토크를 계산하기 위한 두 가지 방법으로서 D-Q frame 변환 방법과 Air-Gap 토크 식을 제시하였고, 계산된 두 토크 값은 정확하게 일치하였다. 부하를 변동하면서 토크미터로 측정된 토크 갑과는 1%의 오차범위 내에서 일치함을 확인했다. 따라서 두 토크 식은 모터구동 밸브의 성능진단을 위한 식으로 사용해도 좋다는 결론을 얻어낼 수 있었다. 계산된 토크를 주파수 분석함으로서 부하의 변동에 따라서 슬립 및 모터속도 주파수가 변화됨을 알 수 있었다. 즉 주파수 분석을 통해 MOV의 모터 및 구동기 부분의 성능 저하 감시에 유용한 단서를 제공해 줄 것이다. 결과적으로, MOV에서 전기신호의 분석은 시스템의 전기 및 기계적인 성능 저하 감시에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.833-840
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• 2022

산업 현장에서 자동화 장비 및 모터의 정밀도가 요구되고 있고 전 세계 모터 시장 규모는 많이 증가하였지만, 국내 모터 기술은 해외 기술보다 뒤처져 있다. 본 논문에서는 모터의 기술 향상을 위해 PLC 서보 모터와 아두이노 스텝모터에 비선형 알고리즘을 적용하여 정밀도 안정도, 효율을 선형 알고리즘과 비교하였다. 비선형 알고리즘이 선형 알고리즘에 비해 모터의 최고 속도가 빨라 같은 구동 기준 소요 시간을 단축할 수 있었으며 곡률이 적어 정밀도가 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.299-302
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• 2009

이 논문에서는 라인 트레이스 차량의 주행 제어를 위한 퍼지 제어기를 설계하였다. 라인을 감지하는 센서들의 감지 상태에 따라 센서값을 산출하고 이 센서값은 조향각 제어 퍼지 규칙의 입력으로 사용되어 조향각을 제어값으로 산출한다. 또한 산출된 조향각은 다시 모터속력 제어 퍼지 규칙의 입력으로 사용되어 주행 속도 결정을 위한 모터속력을 제어값으로 산출하게 된다. 제안한 퍼지 제어 기법을 이용하여 조향각만을 제어한 경우와 조향각과 모터속력을 함께 제어한 경우를 각각 실험한 결과, 모터속력을 함께 제어한 경우가 트랙을 이탈하지 않으면서 더욱 빠르게 주행함으로써 제안한 기법에 효과적임을 보였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.61-63
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• 2020

본 논문에서는 2개의 브러쉬리스 AC 모터로 구동하는 레일 트랙션 시스템의 설계와 위치제어 방법을 제시한다. 제안된 시스템의 설계에서 롤러와 레일 사이의 미끄러짐 효과를 줄이기 위해 롤러가 레일의 상단 표면에 위치하는 구조로 설계하였다. 레일의 지지대가 상단 중앙에 위치해 있어 두 개의 날개 형태로 롤러가 제작되었으며, 각각의 롤러는 BLAC 모터와 연결되어 있다. 위치제어의 성능을 높이기 위해 코사인 가감속 패턴을 활용하여 구동 시 전류와 속도의 리플을 억제한다. 두 모터의 비선형적인 부하에 의한 밸런스오차를 줄이기 위해 실시간 위치 변화의 밸런스 제어를 제안한다. 제안된 듀얼 BLAC 모터로 구동하는 트랙선 시스템의 위치제어성능은 비교실험을 통해 검증되었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.295-300
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• 2018

기존에 BLDC모터의 속도 제어 알고리즘으로는 PI 제어 알고리즘이 많이 사용되어왔다. PI 제어 알고리즘의 경우 다양한 속도 변화에 대한 속도와 토크의 응답 특성이 느려, 정상상태에 도달하는 것이 느리다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 오버슈트가 조금 있지만 응답 속도를 개선해 정상상태에 빠르게 도달할 수 있는 PWM 퍼지 논리 제어 알고리즘을 제안하였다. PWM으로 응답속도를 줄이고, 퍼지 논리 제어 알고리즘으로 오버슈트를 최소화하였다. 제안된 PWM 퍼지 논리 제어 알고리즘은 DC 초퍼, PWM 듀티 사이클 조정기, 퍼지 논리 제어기 등으로 구성했다. 제안된 알고리즘의 성능과 타당성은 Matlab 2018a의 Simulink를 이용한 시뮬레이션을 통해 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.425-431
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• 2010

본 논문에서는 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도 제어를 위하여 적응속도제어기를 제안한다. 제안된 적응 제어기는 모터 파라미터와 부하토크의 정확한 정보를 필요로 하지 않으므로 이들의 변동에 매우 둔감하다. 또한 제안된 제어시스템의 안정성을 해석적으로 증명한다. 본 연구에서 제안된 적응속도제어기의 성능을 검증하기 위하여, 모터 파라미터 및 부하토크 변동 하에서 시뮬레이션 및 실험 결과가 주어졌다. 본 결과를 통하여 제안된 속도제어기는 영구자석 동기전동기의 속도를 정확하게 제어할 수 있음을 검증하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.330-331
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• 2005

본 논문에서는 카메라폰용 광학중(Optical zooming) 과 자동초점조절장치 (Auto Focusing, AF)에 쓰일 초음파모터를 제작하였다. 초음파모터의제작 및 시뮬레이션은 유한요소해석 프로그램인 ATILA 5.2.1 (Magsoft co.)를 사용하여 디자인설계에 따른 구동특성을 고찰하였고 제작된 초음파모터는 한쪽 면이 없는 사작형의 탄성체를 제작하였으며 탄성체의 양쪽 다리에 각각 압전체를 부착하였다. 또한 압전세라믹의 조성은 $0.9Pb(Zr_{0.51}Ti_{0.49})O_3-0.1Pb(Mn_{1/3}Nb_{1/3}Sb_{1/3})O_3$의 조성으로 설계하였고 시편의 제조는 7-layer로 적층하였다. 제작된 압전세라믹의 치수는 6*2*0.35$mm^3$(길이*폭*두께)로 제작하였다 또한 탄성체의 외형치수는 10*10*2$mm^3$로 제작하였으며 두께를 각각 0.3[mm], 0.5[mm], 0.8[mm]으로 변화시키며 제작하였다. 두께가 0.8[mm]인경우 공진주파수는 60.5[kHz]를 나타내었으며 초음파모터의 압전세라믹에 인가전압이 증가함에 따라 회전속도와 모터에 흐르는 전류는 증가하였다. 인가전압이 40[Vpp] 일 때 회전속도는 206[rpm] 이며 소비전력은 0.3[W]로 제작된 시편은 카메라폰용 광학중 및 자동초점조절장치시스템 분야에 응용이 가능하다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.80-85
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• 2011

본 논문은 인휠형 휠체어에 있어 휠 림에 걸리는 외력을 차량의 전압과 회전 속도를 통해 예측하고 이를 통해 각 바퀴에 사용자의 힘에 따라 차량의 방향 및 속도를 제어할 수 있도록 고안된 제어기 설계에 관한 논문이다. 최근 노인 인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 이동기기에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히 많은 수의 고령자들이 휠체어를 이용하고 있다. 하지만 고령자의 경우 수동 휠체어 사용 시 국내 지형상의 문제로 인해 구동에 어려움을 겪는다. 또한 전동 휠체어의 경우 조이스틱으로 구동하므로 하체 근력 약화로 인해 휠체어를 이용하는 고령자의 경우, 상체 근력 또한 약화될 수 있다. 이를 극복하기 위해 림(rim)에 힘이 가해지는 힘의 크기를 파악하여 이에 상응하는 모터를 구동시키는 힘 보조형 인휠 전동기에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 대부분의 힘 보조형 인휠 전동기의 경우 힘의 크기를 측정하기 위한 센서 모듈이 장착되어야 하며 이를 위해 힘의 크기를 측정하기 위한 별도의 림을 설계해야 하는 등 기구적 장치가 요구된다. 이에 본 논문에서는 이러한 힘의 크기를 측정하기 위한 림 설계 대신에 모터의 수학적 모델을 기초로 모터에 전달되는 전압과 바퀴의 현재 속도를 토대로 인휠형 모터에 걸리는 외력을 추정하고 이를 토대로 사용자의 이동 속도와 방향을 추정하여 모터를 이동시킬 수 있도록 하였다. 본 논문은 제안된 수학적 모델을 기초로 사용자의 구동 의지력을 정확하게 측정할 있었다. 또한 이를 기초로 한 제어기를 적용할 경우 인휠 휠체어를 사용자의 의지에 따라 이동할 수 있음을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.790-791
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• 2008

이 연구는 이동 매쉬기법이 고려된 유한요소 해석법을 이용한 영구자석 Brushless 직류모터(BLDCM)의 동적 특성해석을 다루었다. 이 논문의 초점은 BLDCM의 적합한 속도 제어를 위한 정현파 구동시스템의 적합성을 보여주고 있다. 각각의 구형파 시스템과 BLDC 구동시스템의 제안된 속도리플과 전류응답을 비교하였다. 실험결과들에 의해 속도제어 시스템은 해석되어졌고, 정현파 구동시스템의 유효성은 검증되었다.