• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.371-374
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• 1999

현재까지 초음파 모터는 소형 경량이면서도 저속에서 큰 출력을 가지며 정확한 위치 제어가 가능하다는 점에서 큰 관심을 끌고 있다. 대부분 회전형 로우터리 모터가 주종을 이루고 있으며 특수한 용도로 초음파 리니어 모터가 일부 사용되고 있다. 본 연구에서는 진행파를 이용하여 쌍방향으로 움직일 수 있는 새로운 구조의 진행파형 초음파 리니어 모터를 설계하고 제작하였다. 설계는 유한요소해석법을 이용하여 구조의 가능성과 진행파가 왜곡되지 않는 최적구조, 계질, 크기, 경계조건을 결정하였다. 그 결과에 따라 리니어 모터를 실제로 제작하여 알루미늄판 위에서 주파수 변화 및 부하질량 변화에 대한 모터의 성능을 측정하였는데, 제작된 모터는 부하질량이 100 g일 때 14.6cm/s로 가장 빠른 속도특성을 보였다. 본 모터는 다양한 정밀위치제어 및 이동 소자로서 활용될 수 있을 것이다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.12 no.6
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• pp.500-509
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• 2007

In this paper, we propose a novel pc-based 8-channel USB interface digital multi-controller (DMC) has capacity to be able to adjust ultrasonic motor's (USM's) the parameters-frequency, amplitude, phase difference using FPGA. The proposed DMC can control parameters directly by digital logic through a FPGA. Since it has counter circuit for rotary encoder to measure position and velocity of USM, the other separate circuits are unnecessary. Therefore, it could reduce the size of controller and the production cost. Finally, to verify the performance of proposed DMC, we tested the speed characteristic of two types USM with no-load as adjusting the parameters.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.193-193
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• 2009

Thin-type 초음파모터의 구조는 크로스형태의 앓은 스테이터에 윗면과 아랫면에 각각 8개의 압전세라믹이 부착된 형태이고, 압전세라믹의 분극방향은 로터와 접촉하는 스테이터의 중심부인 네 개의 타점에서 순차적인 타원변위가 생성되도록 결정된다. 유한요소해석프로그램인 ATILA 5.2.4를 사용하여 형태, 길이, 두께, 스테이터 재질, 클램프특성이 최적 설계된 모델을 제작하였고, 푸쉬풀 게이지, x-y 스테이지, rpm 메터, 토크 게이지, 맨코더, AD컨버터를 이용하여 피드백 제어 구동시스템을 구성하였다. 그림 I은 마이크로컨트롤러 (ATmega)와 피드백회로를 이용한 구동 드라이버를 보여준다. 한 주기에서 1/4분주의 순차적인 네 개의 구형파를 생성하고, 이를 push-pull회로를 통하여 90도의 위상차가 나는 정현파를 생성하여 초음파 모터의 구동전원으로 사용한다. 피드백 회로인 엔코더와 AD 컨버터는 초음파모터의 속도를 피드백하여 정속도 운전을 위한 전압제어에 사용되었다. 특성 측정 결과, 제품화된 드라이버와 비교하여 큰 차이를 보이지 않았고 피드백 회로를 통하여 부하변화에 따른 속도의 극심한 변화를 0.2~0.4[N]의 범위에서 정속도 운전이 가능하였으며, 장시간의 운전에도 온도 및 속도특성이 안정적임을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.111-113
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• 2007

본 논문에서는 FPGA를 사용하여 진행파형 초음파 모 터의 2상 입력 전원 전압의 주파수, 위상차, 진폭 및 2 상간의 전압차 조절이 가능하고, 8대의 초음파 모터를 동 시에 제어할 수 있는 8채널 USB통신 PC기반 초음파 모터 디지털 제어기를 제안한다. 제안한 제어기는 FPGA를 이용 한 디지털 논리에 의해 출력을 발생하기 때문에 PC로부 터 직접 제어 명령을 입력 받아 각각의 파라미터를 실시 간으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 둘 이상의 파라미터 를 동시에 조절이 가능하다. 또한, PC와의 인터페이스는 USB통신 방식을 채택하여 제어 명령의 전달속도 향상 및 플러그 앤 플러그 방식을 통해 데스크 탑 컴퓨터는 물론 휴대용 컴퓨터나 PDA와 같은 다양한 플랫폼에서 사용할 수 있도록 설계하였다. 또한, 초음파 모터의 속도 및 위치를 계측하기 위해 사용된 로터리 엔코더 카운터 회로를 FPGA회로에 내장시켜 카운터를 위한 별도의 회로 구성이나 장비 구입의 필요성을 배제하였다. 따라서, 생산 단가 및 부피를 현저히 감소시켰다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.195-195
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• 2004

리니어 모터는 큰 이송속도와 정밀한 위치제어가 가능하여 고정밀도가 요구되는 분야에서 널리 사용되고 있으며, 이에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 그 중 리니어 모터의 정밀도를 저해하는 요인 및 측정 방법에 대해서도 연구가 점차로 많이 진행되고 있으며, 현재 시스템이 가지고 있는 기하학적 오차에 관한 연구와 열변형에 관한 연구가 보고되었다. 특히 기하학적 오차는 가공물의 정밀도를 결정하는 중요한 지표이며, 가공된 물체를 결정하는 기본요소이기 때문에 가장 많이 연구되었으며, 이에 대한 다양한 해석 방법과 보상에 관한 연구가 이루어졌다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.80-80
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• 2004

베어링리스 모터는 기존의 전동기와 자기베어링을 결합한 기술로 축 길이가 줄어들어 회전 속도를 높일 수 있으며 소형화가 가능하다는 장점이 있다(Fig. 1). 베어링리스 모터를 설계하기 위한 첫 번째 단계는 베어링리스 모터의 수학적 모델을 도출하는 것인데, 기존의 연구에서 부상용 전류와 부상력의 관계는 잘 정립되어 있다. 그러나, 회전자의 변위에 따른 부상력의 변화는 명확히 정의되어 있지 안다. 본 논문에서는 분산 자기 회로 이론을 이용하여 회전자의 움직임에 따른 부상력의 변화를 스프링계수의 형태로 모델링하였다.(중략)

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.22 no.5
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• pp.631-638
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• 2012

This work proposes a new method to generate velocity profile of a traction motor equipped in a rehabilitation system for knee joint patients through humanoid robot simulation. To this end, a three-dimensional full-body humanoid robot model is newly constructed, and natural human gait is simulated by applying to it reference joint angle trajectories already published. Linear velocity is derived from distance data calculated between the positions of a thigh band and its traction motor at every sampling instance, which is a novel idea of this paper. The projection rule is employed to kinematically describe the humanoid robot because of its high efficiency and accuracy, and measured joint trajectories are used in simulating human natural gait referring to Winter's book. The attained motor velocity profile for a certain position in human body will be applied to our walking-assistance system which is implemented with a treadmill system.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.25 no.1
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• pp.7-14
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• 2015

To implement an automatic picking system (APS) in distribution center with high precision and high dynamics, this paper presents a high gain observer-based robust speed controller design for a linear induction motor (LIM) drive. The force disturbance as well as the mechanical parameter variations such as the mass and friction coefficient gives a direct influence on the speed control performance of APS. To guarantee a robust control performance, the system uncertainty caused by the force disturbance and mechanical parameter variations is estimated through a high gain disturbance observer and compensated by a feedforward manner. While a time-varying disturbance due to the mass variation can not be effectively compensated by using the conventional disturbance observer, the proposed scheme shows a robust performance in the presence of such uncertainty. A Simulink library has been developed for the LIM model from the state equation. Through comparative simulations based on Matlab - Simulink, it is proved that the proposed scheme has a robust control nature and is most suitable for APS.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2000.04a
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• pp.87-87
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• 2000

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.13 no.2
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• pp.173-178
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• 2010

Electric railroad systems consist of supply system of electric power and electric locomotive. The electric locomotive is adapted to high speed driving and mass transportation due to obtaining high traction force. The electric locomotive is operated by motor blocks and traction motors. Train speed is controlled by suppling power from motor blocks to traction motors according to reference speed. Speed control of the electric locomotive is efficient by spending minimum energy between motor blocks and traction motors. Recently, induction motors have been used than DC and synchronized motors as traction motors. Speed control of induction motors are used by vector control techniques. In this paper, speed of the induction motor is controlled by using the vector control technique. Control system model is presented by using Simulink. Pulse is controlled by PI and hysteresis controller. IGBT inverter is used for real-time control and system performance is demonstrated by simulating the induction motor which has 210[kW] on the output power.