• 전력전자학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.635-642
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• 2004

본 논문에서는 최대 견인력 제어를 위해서 부하토크외란관측기와 속도센서리스 백터제어를 이용하여 점착력 계수를 추정하고 추정한 점착력 계수의 미분치를 PI 토크 제어하는 Anti-slip제어를 제안한다. 점착력 계수를 추정하기 위해서는 전압, 전류값 뿐만 아니라 자속이나 속도정보가 필요하다. 따라서 전동기의 회전속도를 정확하게 검출 할 수 있는 속도센서가 필요하게 된다. 그러나 속도검출을 위해 속도센서를 부착하는 것은 여러 가지 면에서 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 속도센서 없는 센서리스 구동방식에 의한 부하토크외란관측기를 설계하여, 점착력 계수를 추정한다. 이와같은 제어 알고리즘을 구현하기 위하여 1C1M 철도모의장치를 이용하여 제안된 알고리즘을 실험을 통하여 확인하였다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제8권4호
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• pp.46-54
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• 1994

최근 반도체 기술의 발달과 마이크로 프로세서 제어기술의 발달에 따라서 교류전동기 구동을 위한 백테제어 이론의 적용으로 종래 직류전동기의 응용분야를 점차 교류전동기에 대체해 가고 있다. 이러한 교류전동기시스템에서 센서는 주위 환경에 민감할 뿐만아니라, 전동기축에 장착하기가 쉽지 않다. 이러한 교류 전동기시스템의 센서를 제거한 센서리스 벡터제어시스템은 시스템에서 필요로 한 파라미터의 변동에 취약할 수 밖에 없다. 본 노문에서는 이러한 센서리스 벡터시스템의 파라미터변동과 속도센서를 직접벡터제어에 의한 적응 자속업저버를 부가함으로써 해결될 수 있음을 보여 주고 있다. 본 논문에서는 벡터제어시 연속 과부하 운전시 가장 변하기 쉬운 회전자 저항을 동정하여 정상상태에서는 물론 과도상태에서도 고정밀제어가 가능한 제어 알고리즘 및 속도 추정오차를 제거하기 위한 속도추정 업저버를 부가하여 센서리스 제어를 실현하고 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였으며 실험을 통하여 그 효용성을 확인하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제37권1호
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• pp.57-65
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• 2001

본 연구에서는 2차자속을 파라미터로 하는 순시토크제어법에 근거한 속도센서리스 제어방식을 제안하였고, 2차자속 정보를 이용하여 운전중 변동하는 2차저항을 속도추정과 동시에 동정할 수 있음을 제시하였다. 수치시뮬레이션을 통해 얻은 결과는 다음과 같다. 1) 2차자속을 교류를 중첩한 형태로 토크응답, 속도응답과는 독립적인 제어가 가능하다. 2) 수치실험상으로 무부하시 0[rpm]을 포함하는 저속영역에서도 양호한 속도추정이 이루어졌다. 3) 위의 속도추정을 바탕으로 수[rpm]대의 저속 영역에서 양호한 속도센서리스제어가 이루어졌다. 4) 2차저항값은 제안된 동정식을 통해 실제 2차 저항값에 수렴하는 특성을 보임으로써 2차저항의 동시동정과 속도센서리스제어가 가능함을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.65-66
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• 2007

본 논문은 파라미터 변동에 잘 적응하며 강인한 영구자석 동기전동기의 위치센서 없는 센서리스 제어를 위해 개선된 슬라이딩 모드 관측기에 고정자 저항 추정기능을 추가한 새로운 슬라이딩 모드 적응 관측기를 제안한다. 제안된 관측기는 개선된 슬라이딩 모드 관측기를 사용함으로써 기존의 슬라이딩 모드 관측기에서 채터링(Chattering) 문제 해결을 위해 저역통과필터(Low-pass filter)의 사용 및 추가적인 회전자의 위치보상은 Sigmoid 함수를 스위칭 함수로 사용하므로 제거 할 수가 있다. 또한 고정자 저항 추정기능을 추가하여 센서리스 운행 중 환경적 요인으로 인한 고정자 저항값의 변동이나 초기에 고정자 저항값을 잘못 알고 있더라도 빠른 적응을 통해서 추정오차를 절감시켜 전동기의 속도추정 성능을 향상시킬수 있다. 또한 기존의 적응 슬라이딩 모드 관측기에서의 적분연산을 줄임으로써 제어시스템의 성능을 개선시켰다 제안된 관측기의 안정성은 Lyapunov 후보 함수를 이용하여 관측기의 이득을 설정함으로써 검증하였으며 관측기의 성능은 시뮬레이션을 통한 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.168-175
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• 2009

본 논문은 에어포일 베어링을 적용한 45,000[rpm]/22[kW]급 초고속 영구자석형 동기전동기의 센서리스 제어을 위한 개선된 알고리즘을 제안한다. 에어포일 베어링이 적용된 전동기를 정지상태에서 초기 기동시 부터 고속영역까지 전 속도 영역에 걸쳐 센서리스 알고리즘을 구현하기 위하여 반복 적응자속관측기를 제안하여 회전자의 회전각 및 속도를 실시간으로 추정하여 센서리스 제어 알고리즘을 구현하였다. 기존 적응자속관측기의 주파수 응답특성을 개선하고 넓은 속도 범위에서 안정된 응답을 얻기 위하여 속도에 따른 회전자의 추정 위치각과 실제 회전각과의 오차를 시뮬레이션을 통하여 분석한 후 안정된 위상지연 특성을 나타내는 반복 횟수를 얻고 전류제어 주기 내에서 관측기를 반복 수행하여 적응자속관측기의 동특성 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 제안된 반복 적응 자속관측기를 적용한 센서리스 알고리즘의 타당성을 입증하기 위하여 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.36-44
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• 1997

본 논문에서는 유도전동기의 속도 센서리스 벡터 제어에서의 운전특성 개선을 위하여 최근에 제시된 상태 방정식을 이용한 속도 추정 알고리즘을 살펴보고 이 방식이 갖고 있는 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 추정 방법을 제안한다. 또한 폐루프 적분 방식의 고정자 자속 추정 알고리즘을 도입하여 고정자 자속 추정의 정확도를 높였다. 특히, 모든 미분항과 적분항들을 등가의 표현식을 통해 나타내어 실제 구현에 있어서 빠른 응답 특성과 잡음에 대한 안정성을 높였다. 시뮬레이션과 실험을 통하여 본 논문에서 제안한 속도 추정기의 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.37-40
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• 1999

DSP를 이용한 Brushless DC (BLDC) 모터의 초고속 센서리스 제어 기법 및 그 결과가 제시된다. 초고속 BLDC 모터의 센서리스 제어를 위해서 주 제어기로 DSP TMS320C240이 사용되며 제어 기법으로는 Pulse Amplitude Modulation(PAM) 기법이 사용된다. RAM 제어 기법을 사용함으로서 인버터는 six-step 방식으로 구동되며 속도 제어는 인버터 DC 링크 앞 단 쵸퍼의 전압 제어에 의해 이루어진다. 회전자 위치는 역기전력 센싱 방식에 의해 추정되며 TMS320C240의 Event Manager Module에 입력되어 Commutation 위치 및 속도가 계산된다. 계산된 속도는 디지털 PI 제어 알고리즘에 의해 처리되며 제어기의 출력은 쵸퍼의 duty 비를 변화시킨다. 개발된 DSP 제어 보드 및 제어 알고리즘의 성능을 시험하기 위해 실험이 수행되었으며 전체 제어 알고리즘은 DSP TMS320C240의 어셈블리 프로그램에 의해 구현된다. 결과로 최고 속도 50000 [rpm]에서 이상적인 응답 특성을 얻을 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.417-425
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• 2006

본 논문은 가변게인 회전자 자속관측기를 이용하여 전동기의 영 속도를 포함하는 전 속도대역에서 우수한 성능을 갖는 스핀들 유도전동기의 센서리스 벡터제어기법을 제안하였다. 제안한 유도전동기의 센서리스 속도제어를 위한 고피나스 모델 자속관측기는 전동기의 저속영역에서 추정속도에 따른 가변구조 PI이득을 사용한다. 실험 결과는 제안한 센서리스 알고리즘의 만족스러운 운전 결과를 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.229-231
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• 2006

본 논문은 매입형 영구자석 전동기의 고정자 전압방정식으로부터 관측기를 구성하고, 회전자 좌표계상에서 추정속도를 구하여 퍼지제어기를 이용한 속도 보상 센서리스제어를 수행하였다. 전동기의 전압방정식과 퍼지제어기만을 이용하기 때문에 전동기의 기계적 방정식에서 발생하는 기계적 제정수의 영향에 대해 강인한 특성을 갖는다. 제안된 알고리즘의 타당성과 강인함은 실제 구동을 통하여 증명한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.1743-1750
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• 2003

근래에는 정확성과 신뢰성이 강한 센서리스 속도추정방법으로 전동기를 구동하기 위한 노력이 전개되고 있으며, 본 논문은 외란에 대한 강인성이 뛰어난 신경회로망을 이용하여 직류전동기의 센서리스 속도제어를 실현한 연구 결과이다. 〔6­8〕 신경회로망은 사람의 뇌가 경험을 통해 학습하듯이 주어진 입력에 대해 학습을 통하여 최적의 출력을 발생한다. 학습은 직류전동기의 수식모델을 통해 얻어진 전압$.$전류 및 회전자 속도를 입$.$출력 데이터로 사용하여 역전파 학습 알고리즘〔8〕을 통해 행하여지며, 학습 완료 후 얻은 최적의 연결강도를 이용하여 속도를 추정한다. 신경회로망에 의한 방식은 복잡한 알고리즘을 사용하지 않고도 정확한 속도 추정이 가능하며, 직류전동기의 문제점인 회전자 권선의 열에 의한 전동기의 성능 악화 및 속도 제어의 어려움을 해소하여 운전 조건에 따른 외란 등에도 강인한 제어 특성을 가질 뿐만 아니라 전 속도 영역에서 속도 응답 특성이 우수한 결과를 얻을 수 있었다.