• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.4 no.3
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• pp.240-248
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• 1999

This paper presents the application of fuzzy algorithm for speed control of Switched Reluctance Motor. SRM has a h highly nonlinear control characteristic and operates in saturation to maximize the motor torque. A systematic approach t to the modeling of highly nonlinear SRM drive system which includes the fuzzy controller with coarse control and fine C control is presented. PelfOlmance analysis of SRM dJive is reported for a wide range of operating conditions through s speed variation and load perturbation dynamics. The pelfOlmance indices of SRM drive system operating with fuzzy 1 logic controller are compared with the conventional controller to highlight the merits. The expel1mental results are p presented to confilm the validity of proposed fuzzy 10밍c controller.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.6 no.2
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• pp.115-124
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• 2001

In this paper, authors propose a new nonlinear rotor flux observer for rotor field oriented control of an induction motor which is designed based on the extended Luenberger Observer theory. Extended Luenberger Observer requires minimal solution of nonlinear partial differential equation on its coordinate transformation and linearization needed on a nonlinear observer design in general. The proposed rotor flux observer is derived from the 2 phase model of induction motor on the orthogonal coordination and it has the reduce gain matrix. Simulation and experimentation were performed under the conventional indirect vector control and direct vector control with the proposed observer at different rotor resistance. Simulation results show that the convergence of the proposed observer is influenced by the chosen eigenvalues. Experimentation results on load operation show the direct vector control with the proposed observer is better than the indirect vector control to maintain the characteristics of the vector control.

• Journal of Power System Engineering
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• v.13 no.6
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• pp.43-50
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• 2009

If an internal combustion engine is operated by consolidated control, the minimum fuel consumption is achieved satisfying the demanded objectives. For this, it is necessary that the engine is operated on the ideal operating line which satisfies minimum fuel consumption. In this context of view, there are many tries to achieve given object. However, the parameter in the internal combustion engines are variable and depend on the operating points. Therefore, it is necessary to cope with the uncertainties such that the optimal operating may be possible. From this point of view, this paper gives a controller design method and a robust stability condition for engine torque control which satisfies the given control performance and robust stability in the presence of physical parameter perturbation. Exactly, the present paper considers a robust stability of this 2DOF servosystem with nonlinear type uncertainty in the engine system, and a robust stability condition for the servosystem is introduced. This result guarantees that if the plant uncertainty is in the permissible set defined by the given condition then a gain tuning can be carried out to suppress the influence of the plant uncertainties.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.181-182
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• 2018

본 논문에서는 전압 피드백 보상에 의한 동적 과변조 기법의 성능 향상 방법을 제안한다. 전동기 구동 시스템에서 인버터는 선형 변조 영역에서 동작할 경우 단순히 전압 이득이 1인 전압 증폭기로 볼 수 있다. 그러나 과변조 영역에서는 기존의 동적 과변조 기법 적용 시 지령 전압에 대한 인버터 출력 전압의 비선형성으로 인해 전압 이득이 1보다 작아진다. 따라서 과변조 성능이 저하되는데 본 논문에서는 제한된 전압을 피드백 보상하여 과변조 성능을 향상시켰다. 이로 인해 구동 전동기의 출력 토크 성능 및 전류 제어 동특성이 향상될 수 있다. 제안된 방법을 800W PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)의 약자속 제어에 적용하여 그 효용성을 확인하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.7
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• pp.726-733
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• 2017

A magnetic shutter gear is a device that transfers mechanical power by synchronizing the magnetic field between permanent magnet layers facing circumferentially through a harmonic modulator. However, magnetic gears uses many rare-earth permanent magnets to guarantee comparable torque density to that of mechanical reducer. Hence, we propose a novel axial magnetic gear with a dramatically reduced number of permanent magnets and a closed magnetic path. The torque of the system was compared to that of an existing shutter gear through a harmonic analysis of the air-gap magnetic field. The modulator thickness and open ratio were considered as the primary design parameters, and the cogging effect was analyzed for variation of the reduction ratio. A dynamic model between the high-speed side and low-speed side was derived, and position control was performed for a constructed hardware implementation.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.7 no.5
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• pp.427-436
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• 2002

This paper presents an implementation of high-dynamic performance of position sensorless motion control system of Reluctance Synchronous Motor(RSM) drives for an industrial servo system with direct torque control(DTC). The problems of high-dynamic performance and maximum efficiency RSM drives controlled by DTC are saturation of stator linkage flux and nonlinear inductance characteristics with various load currents. The accurate estimation of the stator flux and torque are obtained using stator flux observer of which a saturated inductance $L_d$ and $L_q$ can be compensated by adapting from measurable the modulus of the stator current and rotor position. To obtain fast torque response and maximum torque/current with varying load current, the reference command flux is ensured by imposing $I_{ds} = I_{qs}$. This control strategy is proposed to achieve fast response and optimal efficiency for RSM drive. In order to prove rightness of the suggested control algorithm, the actual experiment carried out at $\pm$20 and $\pm$1500 rpm. The developed digitally high-performance motion control system shown good response characteristic of control results and high performance features using 1.0kW RSM which has 2.57 Ld/Lq salient ratio.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.04a
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• pp.76-81
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• 1994

승용차에 있어 엔진의 공회전시나 주행중에 발생하는 여러 형태의 진동 및 소음의 저감은 승차감 및 차량의 안정성에 있어 중요한 과제가 되고 있다. 이러한 소음, 진동은 주로 엔진에서 발생하는 토크의 비주기적인 변동성분이 클러치(clutch), 변속기(transmission), 구동축을 거쳐 바퀴로 전달되는 과정에서 발생한다. 셔플(shuffle)은 주행중 가속페달(accelerator)을 급조작(tip-in, tip-out)하였을 때 차량이 전후로 과도적으로 울렁거리는 종진동 현상을 말하며, 이것은 가속페달의 급조작으로 인해 엔진토크가 큰 변동을 일으키고, 동력전달계를 통해 타이어에 전달된 이 토오크는 타이어축에서 구동측으로 역토오크를 발생시키기 때문에 발생한다. 여기서 팁-인(tip-in)이란 승용차를 저속으로 운전하다가 갑자기 가속페달을 밟는 경우를 말하며, 팁-아웃(tip-out)은 반대로 고속상태에서 갑자기 가속페달을 떼는 경우를 말한다. 실험과 시뮬레이션을 사용한 자동차 동력전달계의 비틀림 진동에 대한 연구는 이미 여러 연구자들에 의해 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 시뮬레이션을 수행하였고, M.Kataoka는 기어의 공차(clearance)를 고려한 변속기의 강제 비틀림 진동을 실험과 시뮬레이션을 통하여 해석하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비서형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 또한 G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특서엥 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였고, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 이 외에도 Thomas C.T.와 E.P.Petkus는 특정 차량에 대한 동력전달계의 비틀림 진동 현상에 대해 연구하였다. 이러한 연구들로 볼 때, 자동차 동력전달계에서 발생하는 진동은 이론과 실험을 통해 그 해석이 가능하며 설계에 매우 유용하게 이용되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5 L 엔진을 장착한 경승용차의 실차 주행실험을 통해 가속 페달의 급조작에 따른 차체의 종진동 현상을 측정하고, 엔진-변속기-타이어-차체의 반환정계 4자유도 진동모델로 시뮬레이션을 수행하여 실차 주행실험의 결과치와 비교, 분석한 후 클러치 비틀림 특성을 비롯한 자동차 동력전달계의 각 설계인자들이 차체의 종진동에 어떠한 영향을 미치는가를 해석하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.10
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• pp.891-898
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• 2007

Optimal aerodynamic design for the pitch-controlled horizontal axis wind turbine and its aerodynamic performance for various pitch angles are performed numerically by using the blade element momentum theory. The numerical calculation includes effects such as Prandtl‘s tip loss, airfoil distribution, and wake rotation. Six different airfoils are distributed along the blade span, and the special airfoil i.e. airfoil of 40% thickness ratio is adopted at the hub side to have structural integrity. The nonlinear chord obtained from the optimal design procedure is linearized to decrease the weight and to increase the productivity with very little change of the aerodynamic performance. From the comparisons of the power, thrust, and torque coefficients with corresponding values of different pitch angles, the aerodynamic performance shows delicate changes for just $3^{\circ}$ increase or decrease of the pitch angle. For precisive pitch control, it requires the pitch control algorithm and its drive mechanism below $3^{\circ}$ increment of pitch angle. The maximum torque is generated when the speed ratio is smaller than the designed one.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1125-1126
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• 2011

고온 초전도 전력기기는 상전도 전력기기에 비해, 중량과 부피가 작고 전력손실이 거의 없어 효율이 높고 대용량기기에 많은 장점을 지니고 있으며 또한 환경 친화적이다. 대형화가 요구되는 선박추진용 모터를 초전도 모터로 사용할 경우 저속 및 고 토크의 모터를 제작할 수 있고, 계자 권선과 전기자 권선을 초전도 선재로 사용함으로써 높은 전류밀도와 고 자장이 가능하여 고효율 및 소형 경량화 등의 장점이 있다. 그러나 전초전도 모터의 경우 얇은 테이프 형태의 초전도 선재의 특성으로 인해 구리선처럼 가공이 힘들고, 선재를 초전도 상태로 만들기 위한 냉각이 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 동기모터와 선형모터를 혼합하여 고정자에 위치한 racetrack type의 전기자 권선뿐만아니라 회전자에 자기장을 발생시키는 계자 권선도 회전자가 아니라 고정자부분에 위치하므로 구조상 견고하고 냉각등에 장점이 있는 호모폴라 모터를 제안하였으며 자기저항의 변화가 작은 구조로 토크 리플이 작으므로 소음과 진동이 적은 모터를 설계하였다. 설계 결과로부터 호모폴라 모터를 제작하였으며 레이스트렉형과 팬케이크 권선의 임계전류등을 측정하였다. 추후 호모폴라 모터의 성능시험을 진행할 예정이다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.56 no.6
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• pp.1047-1054
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• 2007

This paper presents a high efficiency direct instantaneous torque control (DITC) of Switched Reluctance Motor(SRM) based on the nonlinear model. The DITC method can reduce the high inherent torque ripple of SRM drive system, but drive efficiency is somewhat low due to the high current and switching loss during commutations. In order to reduce a torque ripple, a fast torque reference trajectory is selected at every instantaneous rotor position. Based on the nonlinear model of SRM, the developing torque by one phase is fixed and the other phase is regulated for minimum switchings of phase switch and variation of torque. The switching during commutation can be reduced and fast commutation can be obtained in the proposed method. As a result, drive efficiency could be improved as well as torque ripple reduction. The validity of proposed method is verified by computer simulations and comparative experiments.