• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.1707-1712
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• 2013

본 논문에서는 기존의 DSP, MCU, FPGA 기반의 모션 제어기들의 구조적인 문제점을 개선하기 위하여 최신 All Programmable SoC 인 Zynq EPP를 이용한 FPGA + 임베디드 프로세서 기반의 모터 제어기에 대한 하드웨어를 구현하였다. 구현한 모터 제어기는 FPGA와 임베디드 프로세서의 장점을 융합한 제어기로서 고속의 모터 제어용 신호처리 부분은 FPGA 기반의 모터 제어기가 수행한다. 복잡한 소수연산 등의 알고리즘 처리가 요구되는 모션 프로파일 및 기구학 계산 등은 듀얼 코어 기반의 임베디드 프로세서에서 처리하여 하나의 칩에서 분산처리 효과를 실현할 수 있는 구조적인 장점을 가진다. 또한 FPGA 상에 구현된 모터 제어 IP 코어의 추가를 통하여 손쉬운 다축 모터 제어기로의 구성이 가능한 장점도 가진다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.558-567
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• 2003

고성능 모터제어에 이용되는 대부분의 디지털 시그널 프로세서(DSP)에는 외부 인터럽트 입력 채널이 4개 정도 제공되고 있다. 그러나, 모터제어에서 이용될 수 있는 외부 인터럽트의 수는 이보다 훨씬 많은 수이다. 8259와 같은 상용화된 프로그램 가능한 인터럽트 제어기는 8채널의 입력을 기본으로 하고 있으며 보다 많은 인터럽트 입력을 이용하고자 할 경우 이를 종속 연결하여 채널을 확장시켜야 한다. 그리고 모터제어용 마이크로프로세서와의 인터페이스에 있어서 불편한 점이 있으므로 본 논문에서는 상용화된 인터럽트 제어기가 아닌 모터제어용 마이크로프로세서와의 인터페이스에 더욱 적합한 인터럽트 제어기의 구현과 기타의 주변장치들이 구현된 프로그램 가능한 디바이스의 소자 이용률을 높히기 위하여 모터제어에 필요한 수만큼 인터럽트 입력채널을 14채널로 확장한 인터럽트 제어기를 VHDL을 이용하여 설계하였다. 이를 위하여 간단한 인터럽트 제어기의 모델을 제안하였으며, 시뮬레이션을 통해 설계된 제어기의 유용성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.1207-1212
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• 2011

본 논문은 BLDC 서보모터 펌프를 사용하는 PBW(power-by-wire) 시스템을 위한 DSP(Digital Signal Processor) 제어기에 대한 연구를 제시한다. PBW 유압 엑츄에이터는 BLDC 서보모터에 의해 구동되는 유압펌프와 유압 실린더 그리고 제어기로 구현된다. 이 PBW 시스템은 유압 실린더의 선형 추진 동작을 위해 서보 모터의 속도 제어를 필요로 한다. 본 논문에서는 벡터 제어 방법과 MIN-MAX PWM 기술을 활용하는 서보 제어기를 구현한다. 제어기로서, PWM 파형발생기, A/D변환기, SPI(직병렬인터페이스) 포트 그리고 많은 입/출력 포트 등을 가지고 있는 이유로 TMS320F2812 DSP가 채택되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.165-171
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• 2005

초음파 모터는 전자기식 모터들과는 달리 다양한 특징과 뛰어난 성능을 가진 새로운 형태의 모터이다. 그러나, 초음파 모터는 특히 구동시간에 따라 시스템의 비선형적인 특성과 파라미터의 변화들에 대한 문제를 갖는다. 그러므로 기존의 PID제어기를 사용함으로써 만족스러운 제어기의 성능을 내기가 어렵다. 본 논문에서는 원환형 초음파 모터와 선형 초음파 모터의 정밀 제어를 하기 위해 구동시간에 따른 응답 시간과 변화 등의 특성을 각각 분석하고, 리니어 초음파 모터에 대해서는 ${\mu}m$정도의 오차를 갖는 스텝 제어기와 PD제어기를 결합한 제어기를 제안한다. 제안된 제어기의 성능은 제어를 하지 않고 구동 시에 측정된 슬립 오차와 제안된 제어기를 사용하여 구동 시 측정된 슬립 오차를 비교하여 평가하였다. 실험 결과 스텝 제어기를 사용한 리니어 초음파 모터의 슬립오차는 $10{\mu}m$이하로 우수한 성능을 입증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.920-923
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• 2009

본 논문에서는 디커플링 제어를 적용함으로써 간략화된 모터 모델의 파리미터 변화에 대해 최대의 안정성을 가진 PI 제어기를 제안한다. PI 제어기 이득은 시행착오에 의해 각 요소를 줄임으로써 모터 파라미터로부터 직접 획득되며, 카리토노브 방정식은 모터 파라미터에서의 이득 변화를 평가하기 위해 사용되었다. 시스템 극점이 같은 위치에 존재하기 때문에 본 논문에서 제안하는 방법은 빠른 응답을 제공한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.366-367
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• 2019

산업기술의 정밀화, 자동화가 진행됨에 따라 로봇 산업이 발달하게 되고, 로봇에 주로 사용하는 DC 모터 제어의 성능이 더욱 중요해지고 있다. 로봇에 적용되는 소용량 DC 모터의 경우, 전기자 권선의 인덕턴스가 작고 조항이 상대적으로 크다. 저항이 상대적으로 큰 DC 모터의 경우 저항에 흐르는 전류에 의한 전압 강하 성분이 속도에 비례하는 역기전력(Back-EMF)에 비해 무시할 수 없고, PWM 전압에 의한 전류맥동이 커서 평균전류 샘플링이 어렵다. 본 논문에서는 DC 모터의 전기적 모델을 기반으로 속도 제어기의 출력 전압을 결정하는 방법을 제안하였다. 핸드 로봇에 제안된 방법을 적용하여 속도 제어기의 특성을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권10호
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• pp.17-24
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• 1999

본 논문에서는 새로운 적응 퍼지 슬라이딩 모드제어 방법을 제시하였다. 제어기는 정확한 수확적인 모델이 없이도 점근적으로 시스템을 안정화시킬 수 있으며 적분항을 포함시킴으로서 정상상태에서의 오차를 좀 더 줄일 수가 있다. 직접구동모터는 감쇄기어가 없어서 부하나 외란 토크의 변화에도 모터 역학에 직접적으로 많은 영향을 줄 수가 있다. 제어기의 실제성능을 확인하기 위하여 불확실한 부하나 변소를 갖는 직접구동모터의 위치제어에 적용하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1294-1295
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• 2015

BLDC 모터는 고효율, 비 관성에 의한 큰 토크, 제어의 단순성과 같은 뚜렷한 장점들 때문에 일반적으로 로봇공학 및 항공 우주, 자동차 같은 응용 분야에 널리 사용된다. 따라서 사용자가 원하는 속도를 일정하게 유지하는 것은 중요하다. BLDC 모터는 무게 변화와 같은 파라미터 변화나 센서 잡음, 외부환경 변화에 따른 외란의 영향이 항상 존재하게 된다. 하지만 일반적인 제어기 설계방법으로는 파라미터 변화, 센서 잡음이나 외란의 영향에 효과적으로 대응하는 것이 쉽지 않다. 본 논문에서는 강인 제어 기법 중 하나인 H-infinity 제어기법을 BLDC 모터에 적용하여 속도제어기를 설계하였다. 또한 DSP 구현을 통하여 일반적으로 널리 사용되는 PI 제어기와의 비교를 통해 H-infinity 속도 제어기의 우수성을 보였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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• pp.2773-2775
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• 1999

포항가속기의 선형가속기 buncher 및 prebuncher 시스템은 가속기 건설 시에 중국의 IHEP로부터 도입된 것이다. 전체적인 시스템은 완성되었으나, 그 동안 몇 가지의 문제점이 있어, 제한된 조건하에서 사용해왔다. 이와 같은 문제점을 해결하여 선형가속기 기계장치를 이용한 연구를 활성화하고 보다 나은 전자빔을 공급해주기 위하여 일부 기계장치를 포함한 모터 및 구동부, 제어부등에 대한 성능개선을 하였고 현장 시험과 설치를 완료하였다. 특히 모터는 설치가 간단하고 정밀한 제어를 할 수 있는 5선 식 5상 스텝 모터를 사용하였고, 구동부는 MOSFET을 이용한 정 전류 초핑 방식을 채택하여 크기와 발열량을 줄였다. 그리고, 제어부는 4축의 독립된 유닛이 단일의 RS485 직렬 접속에 의해서 원격으로 제어가 가능하도록 구성하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.73-81
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• 2007

서보 모터의 순시 토크 제어 능력의 개선을 위해 PMSM 서보 모터의 적응형 전류 제어기 설계 방법을 제안한다. 동기좌표 전류 제어기에서 비결합 제어 입력을 이용하여 새로운 제어 입력 항을 얻을 수 있으며 이를 통해 제어기의 원하는 대역폭을 선정할 수 있지만 모터의 파라미터 변화, 데드타임에 의한 인버터의 왜곡 등의 외란에 의해 제어 성능이 저하된다. 이러한 단점을 개선하기 위해 PMSM 서보 모터의 적응형 전류 제어기의 설계 방법을 제안하며 설계 방법이 초안정(hyperstability) 이론에 의해 구해진다. 제안된 제어 방식의 점근안정성을 이론적으로 증명하고 DSP TMS320C31을 이용한 시뮬레이션과 실험을 통해 입증한다.