• 전력전자학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.282-287
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• 2010

본 논문에서는 영구자석 동기전동기(PMSM)를 위한 비선형 속도제어기와 Takagi-Sugeno 퍼지 기법을 이용한 퍼지 부하 토크관측기를 제안한다. 또한 제안된 비선형 속도제어기와 퍼지 토크관측기가 존재하기 위한 LMI 조건을 유도하고, 제어기와 관측기의 이득 행렬을 계산하기 위한 선형 행렬 부등식(LMI) 매개변수화가 주어진다. 제안된 비선형 속도제어기와 퍼지 부하 토크관측기의 성능을 검증하기 위하여, 모터 파라미터 및 부하 토크 변동 하에서 시뮬레이션 및 실험 결과가 주어졌다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권2호
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• pp.133-138
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• 2016

기존에는 로봇 말단에 6축 힘/토크 센서를 부착하여 로봇의 힘제어 및 충돌감지를 수행하였지만, 이 방법은 매우 고가이고, 로봇의 몸체에서 발생한 충돌을 감지할 수 없었다. 이의 대안으로 각 관절에 관절 토크센서를 장착하였으나, 토크 측정 시에 발생하는 다양한 오차로 인하여 실제 적용에 한계가 있었다. 이러한 문제를 해결하고자 본 연구에서는 정확한 토크 측정을 위한 관절 토크센서 및 이를 포함하는 관절모듈을 개발하였다. 제안된 관절모듈은 로봇에 인가되는 모멘트 부하를 지지하고, 조립 시 발생하는 응력을 감소시키기 위하여 토크센서에 디스크형 커플링을 첨가하여 원하는 회전토크만을 효과적으로 측정할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 다양한 실험을 통하여 제안한 토크센서의 성능을 검증하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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• pp.109-111
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• 2002

디스크 형의 회전자를 가지고 있는 영구자석 표면 부착형 동기 전동기에서 회전자가 중력 방향에 직각으로 서있고, 디스크 상에 부하가 존재하는 경우 디스크의 불균일한 질량 분포에 의해 편심이 발생한다. 편심 부하는 합성 무게 중심이 반중력 방향으로 향하면 전동기의 속도는 감소하고, 중력 방향이면 속도가 증가하는 정현적인 부하 토크로 작용하여 정현적 인 속도 오차를 발생시킨다. 이 속도 오차를 감소시키기 위해 q-축 전류와 측정된 속도를 입력으로 가지는 부하 토크 관측기를 설계하여 생성된 보상전류를 피드 포워드 방식으로 q-축 지령 전류에 보상하는 방식을 사용한다. 본 연구에서는 부하 토크 관측기를 사용하는 방식에서 발생하는 속도오차에 관하여 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.807-809
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• 2003

본 논문에서는 회전형 압축기용 단상유도 전동기의 부하 matching 설계에 관하여 다루었다. 압축기 내부에서의 전동기 운전 온도를 알기 위해 압축기 실험을 행하였고 부하 토크를 추정하기 위해 전동기의 상온 및 실기조건 실험을 행하였다. 추정된 부하 토크를 적용하여 재설계 및 기존 전동기와 비교 검토하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.760-766
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• 2010

본 논문에서는 유압 비례 제어 밸브로 구동되는 유압모터 부하계에 존재하는 정지마찰토크와 점성마찰토크를 해석하였다. 이에 기초 실험으로 유압시스템의 에너지인 압력과 유량에 대한 특성실험을 수행하였고, 공압브레이크 시스템을 이용하여 브레이크 압력의 변화를 인가하여 마찰토크의 변화를 실험하였다. 비선형마찰과 선형마찰에 대한 해석은 유압 시스템의 마찰특성에 대하여 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.408-409
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• 2018

본 논문에서는 BLDC와 PI 제어기를 사용하여 전동기의 속도를 제어할 때 전차원 관측기를 적용하여 부하 토크를 추정 및 보상함으로써 속도 리플을 줄일 수 있는지를 검증하고자 하였다. 모터 구동 시에는 필연적으로 부하 토크가 외란으로 포함되며 그로 인해 제어대상인 속도에 리플을 야기하게 된다. 따라서 보다 안정적인 제어를 위해서는 이 외란을 보상해주는 것이 필요한데, 관측기를 이용하면 별도의 장비나 센서 없이 이 부하 토크를 효과적으로 보상해 줄 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.292-293
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• 2010

본 논문에서는 센서리스로 구동하는 PMSM의 부하 토크 변동에 대한 속응성 향상 기법을 제안한다. 센서리스 구동의 대표적인 기법으로 전류 기반 모델을 이용하여 역기전력을 관측하고, 이로부터 위치/속도 정보를 검출하는 방식을 들 수 있다. 이 때, 관측기의 수렴 속도가 역기전력을 관측할 수 있을 만큼 충분히 빨라야 하며, 제어기는 관측기로부터 추출된 속도 정보를 이용하므로 전체 제어기의 대역폭은 관측기의 대역폭에 의해 제한된다. 이로 인하여 속도 제어기가 부하 토크 변동에 충분히 빨리 대응하지 못할 수 있다. 본 논문은 외란 관측기를 사용하여 부하 토크를 외란으로 간주하고 그 영향을 보상한다. 모의실험을 통하여 강인성이 향상됨을 보인다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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• pp.15-18
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• 2004

본 논문에서는 표면 부착형 영구자석형 동기 전동기(SPMSM)의 가감속과 부하 변동에 따른 속도 특성 향상을 위해 실제 속도와 부하 토크 관측기를 통한 부하 토크를 입력 변수로 설정하여 가변 이득 조절 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘을 증명하기 위해 여러 운전 조건에서 기존의 이득 시스템과 가변 이득 조절 시스템을 비교하여 제안된 알고리즘의 효용성을 검증하였다.

• 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.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제2호
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• pp.201-204
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• 2004

감속기가 사용되어지는 경우 부하의 변동이나 구동부의 상태변화에 따라 모터의 토크, 회전수 등이 변하는데 이러한 값들을 모니터링 하면 부하의 변동이나 구동부를 진단할 수 있다. 본 논문은 유성기어를 이용한 기어드 모터를 제작하고, LCD를 포함하는 간단한 사용자 인터페이스를 통해 전달 Torque, 전달회전수(rpm), 전달동력을 확인할 수 있는 소형의 표시기가 있는 감속기에 관한 것이다. 일반적으로 전달 토크를 측정하는 장비는 크기가 크고 고가이며 계측기를 연결하고 측정하는 과정이 매우 번거로울 뿐만 아니라 지속적인 유지보수가 필요한 단점이 있다. 본 논문에서 제안하는 유성기어를 사용하면 간단히 모터의 토크 및 회전수를 측정할 수 있고 측정값을 표시하는 표시기를 모터에 부착할 수 있다. 측정 및 표시기는 기존 가격에 비해 매우 값싸게 제작할 수 있고 유지보수가 필요 없으며 검출 값을 시스템 제어부에 피드백 시키면 자기진단이 가능해진다. 특히 블루투스를 이용한 무선 통신기능을 부과하면 원격 모니터링이 가능하고 복수 모터유닛의 네트워크 구성이 용이하며 인터넷을 통한 데이터 통신으로의 확장이 가능하다.