• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.19 no.4
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• pp.553-561
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• 2010

In flat panel display or semiconductor industries, they install the equipments with fine line width and high throughput for fabrication and inspection. The equipments are required to have the linear stage which can position the work-piece with high speed, fine resolution on wide range of motion. In this paper, a precision planar linear XY stage is proposed. The stage has a symmetric planar window configuration and is guided by air-bearings on granite plate. The symmetric planar window configuration makes the stage has robustness against dynamic and thermal disturbances. The air-bearings let the stage move smooth on straight guide bar and flat granite surface. The stage is actuated by linear motor with Halbach magnet array (HMA). HMA generates more confined magnetic flux than conventional array. The linear motors are optimized by using sequential quadratic programming (SQP) with the several constraints that are thermal dissipation, required power, force ripple and so on. The planar linear XY stage with the symmetric planar configuration and the linear motors is implemented and then the performance such as force ripple, resolution and stroke are evaluated.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.1864-1865
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• 2006

무인지능형로봇 시스템에 있어서 자세의 정확도를 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어져 왔다. 시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응된다. 이와 같은 시스템은 운용 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 잘 제거해야 요구되는 위치 정도로 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 로봇에 대한 자세 제어 분야는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어 기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학식을 알아야 하며, 구현하기 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하는 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 둥에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 PMSM 모터모델 시뮬링크 블록을 구성하여 검증된 외란 관측기 제어 알고리즘을 검증한다. 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 모터 실험 시스템에 실제 적용함으로써 타당성을 검증하여 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.3 no.3
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• pp.165-172
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• 1998

The electromechanical energy conversion conditioning and processing implementation in USM direct motion control system is generally divided into two power stages: the two-phase high-frequency ac power inversion stage for driving piezoelectric ceramic PZT transducer array off the USM stator and the mechanical thrust power conversion stage based on the frictional force between the piezo electric stator array and the rotary slider of the USM. However, the dynamic and steady-state mathematical modeling of the USM is extremely default from a theoretical point of view because it contains many complicated an nonlinear characteristics dependant on operation temperature. In +2$0^{\circ}C$~3$0^{\circ}C$, the operating characteristics of the USM has represented normal condition. But the other temperature, it has abnormal condition so that driving frequency, current and motor speed will be down. The recent USM has controller without temperature compensation. This study represents the fuzzy controller for speed compensation according to operating temperature by driving frequency.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.920-921
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• 2011

본 연구는 비선형을 고려한 Linear Compressor의 스토로크의 동특성 해석 방법을 제안하고, 시작기에 대해서 특성실험 결과와 비교, 검토하였다. 비선형 특성으로 가스힘을 스트로크 및 전류에 대한 함수인 스프링 과 댐퍼로, 인덕턴스와 모터상수를 스트로크 및 전류에 대한 쇄교자속의 함수로 수식적 모델링 하였다. 이 관계식을 통해 동작특성을 해석하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.7 no.4
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• pp.395-403
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• 2002

The advanced space vector PWM is Implemented for the control system using high arithmetic performance microprocessor such as DSP. It is difficult to realize the complicate SLIM which is applied to SVPWM system, but widely used in vector control system or servo control system for AC motor because of its high performance in current control. In this paper, we use the dynamic characteristic analyzing method that can calculate efficiently the end effect by using equivalent circuit methode in the operating SLIM system modeling and examine the dynamic characteristics of SVPWM with PI controller.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.04a
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• pp.731-734
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• 2001

A cryogenic stirling cooler is currently under development at Korea Institute of Industrial Technology(KITECH). Cryocooler has many kinds of types. The stirling cooler is the most appropriate one for under 80K with the trait of long life cycle and small size. The stirling cooler uses helium as a working fluid. Helium is pressurized by the linear compressor which is driver by linear motor. In this paper, the change of pressure and volume is studied by the isothermal analysis method. It is necessary to investigate the optimized pressure to meets the highest COP. The compressor's piston and expender's displacer interact according to the working fluid's pressure level and the phase difference. This paper presents the relation between the initial pressure and the work of cryocooler. By that results, we can predict the performance of linear compressor.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07d
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• pp.2278-2280
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• 2004

이 논문은 이동식 수레형 도립진자 제어에 있어서 비선형적인 특성을 발생시키는 원인중의 하나인 마찰력을 보상하는 방법에 대하여 고찰한다. 여기에 사용된 방법은 모터에 전압을 인가하였을 때의 이동식 수레형 도립진자의 위치와 속도에 대한 데이터를 가지고, 가우시안 반복을 적용한 비선형 최소 자승법을 이용하여 마찰력을 추정하고, 모델링을 하여, 모델링 된 파라미터를 이용하여 비선형적인 특성을 최소화하는 것이다. 이 논문의 주된 결과는 수학적으로 모델링 한 마찰력이 실제의 마찰력과 유사하며, 이 마찰력을 보상함으로서, 이동식 수레형 도립진자의 제어 성능이 향상되었음을 보여준다. 따라서 이 결과는 기존의 마찰력을 무시하고, 이동식 수레형 도립진자를 제어하였을 때보다 마찰력을 보상하였을 때가 더욱 안정된 시스템이 됨을 실험적으로 확인한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.841-842
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• 2015

비접촉 선형 영구자석 기어는 직선 추력을 요구하는 반송 장치에서 모터의 회전운동을 직선 운동으로 변환하는 기계적인 변환 장치와 달리 마찰에 의한 손실과 소음 및 진동이 적고 윤활유와 유지 보수가 불필요하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 물리적 접촉 방식을 사용하는 기계적인 변환장치에 비해 비접촉 방식을 사용하는 영구자석 기어는 상대적으로 낮은 전달추력능력을 가진다. 따라서 본 논문에서는 비접촉 선형 영구자석 기어의 양측 가동자 사이에서 추력을 전달하는 Pole Piece의 특성을 파악하고, Pole Piece형상의 제안 및 최적 설계를 통해 낮은 전달추력능력을 향상시키고자 한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.9 no.2
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• pp.178-186
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• 2004

This paper proposes a two-phase RCD-PWM scheme which is much better than a three-phase RCD-PWM scheme from the standpoint of the broadening and linearizing effect of the power spectrum. To implement the proposed scheme and conventional scheme, the experiment based on the SAB-Cl67 micro-controller was executed. Based on the space vector modulation technique, the duty ratio of the pulses is calculated using the SAB-Cl67 and each of PWM pulses is located randomly in each switching interval. The power spectrum of the output voltage, output current, the d.c link current and the acoustic noise radiated from inverter drives are experimentally investigated. 1'hen, the performance of the proposed scheme was compared and discussed with the conventional scheme.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.867-868
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• 2006

리니어 모터는 일반적으로 회전하는 모터와 같이 여러 형상의 극간에서 발생되는 힘의 균형에 의해서 구동되는 것이 일반적이다. 특히 하나의 극간에서 미소 구동하는 리니어 모터는 구동력과 실제 이동하는 위치 사이에서 댐핑이나 무게와 함 사이에서 발생하는 가속력의 차이에 의해서 주어진 힘의 파형과 움직이는 위치의 괴적이 만들어가는 이동자의 위치 사이에는 다소 시간 처짐이 발생하게 된다. 본 논문에서는 구동력과 실제 이동하는 위치 사이의 시간 처짐의 원인으로 알려져 있는 딤핑의 조건을 변화시키고 이에 다른 구동력의 변화를 알아보았다. 댐핑이 전형 없는 조건과 댐핑이 조금씩 증가함으로 인해서 주어진 시스템의 기계적 공진 영역에서 발생하는 여러 가지 구동특성을 정량적으로 평가해 보았다. 60[Hz]가 공진인 이동자와 탄성체로 이루어진 시스템에서 58-62[Hz]에서 구동될 경우 힘의 주파수와 가해진 힘에 다라 이동자의 초기 거동을 알아보았으며 초기 0.3초 구간에서 구동되는 특성을 알아보았다. 전체적으로 이동자의 구동 괴적과 주어진 힘의 파형 사이에서 발생하는 시간 처짐은 댐핑계수에 가장 지배적인 영향을 받았으며 구동 힘의 주파수가 공진주파수보다 작으면 점점 증가하고 크면 점점 감소하는 경향을 가지며 공진주파수의 구동력이 가해진다면 시간 처짐은 거의 변화가 없음을 알 수 있었다.