• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
• /
• pp.198-198
• /
• 2004

압전 구동기는 여러 가지 적용에 있어서 높은 응답 속도와 큰 힘, 작은 크기 둥의 장점을 가지고 미세 구동에서 독보적인 위치를 차지하고 있다. 하지만, 히스테리시스, 크？ 등의 압전 소자 자체의 비선형성과 이의 구동을 위한 증폭기 등의 한계로 압전 소자의 동적인 특성은 비교적 열악한 것으로 알려져 있다. 특히, 구동 속도가 빨라질 수록 히스테리시스 곡선의 모양이 달라게 되어 구동 궤적의 정확한 예측이 어려우며, 증폭기의 최대 발생 전류가 충분치 않을 경우 압전 구동기가 지령치를 따르지 못하게 된다.(중략)

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
• /
• pp.527-529
• /
• 1999

본 논문에서는 압전 구동기의 모델링과 진상-지상 보상기를 이용한 정밀 위치 제어 시스템을 제안한다. 최근 압전 구동기는 고속, 고정밀도가 요구되는 분야에 널리 응용되고 있으나 압전 소자의 히스테리시스 현상으로 인하여 폐루프 제어가 어렵다. 압전 구동기는 개루프 제어 특성이 우수하지만 최근의 X-Y 스테이지나 반도체 공정과 같은 높은 정밀도가 요구되는 작업에서 필요한 성능을 얻기 위해서는 폐루프 제어가 수행되어져야 한다. 따라서 위치 피드백을 이용한 폐루프 제어를 위해 선형 압전 이론으로부터 압전 구동기의 모델링을 정립하고 이 모델로부터 진상-지상 보상기를 설계하며 제어기의 성능을 검토하기 위하여 모의 실험 결과를 보인다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
• /
• pp.2819-2822
• /
• 2003

본 논문에서는 압전소자 구동기를 모델링하고 이를 이용하여 제어기를 설계하였다. 지금까지 많이 쓰이고 있는 방법이 압전소자 구동기의 히스테리시스 특성에 대한 대략적인 모델링을 구하고 이의 역함수를 적용한 방법이었으나 오차가 많고 다른 시스템에 대한 적용이 어려운 단점이 있었다. 이에 정확한 예측이 가능한 모델링 방법을 사용하여 제어기 설계의 정확성을 기하였다. 압전소자 구동기의 히스테리시스 특성을 제거하기 위한 방법으로는 Signal Preshaping 과 PI-제어기를 사용한 피드백 제어를 사용하였다. 이에 따른 모델링 시스템에서의 모사와 이를 실제 시스템에 적용하여 얻어낸 실험치와 그 결과에 대해서 논하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
• /
• pp.2658-2661
• /
• 2004

압전 구동기는 전기적 에너지를 직접 동역학적 에너지로 변환하는 세라믹 구동기이다. 특히 압전 구동기의 개방 회로 시스템은 분자 구조 특성에 의해 비선형적인 히스테리시스 특성과 크리프 특성을 가진다. 이러한 비선형적 시스템을 작은 분해능으로 제어하는 경우 이에 따른 외란, 모델링의 불확실성 둥의 오차가 발생하게 된다. 따라서, 현재 이러한 비선형적 오차를 기존의 PID 및 최적제어를 사용하여 보상하는 방법에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 압전 구동기 위치 결정 시스템 전체에 대해 LQG 제어 및 $H_{\infty}$ 제어를 적용하여 시뮬레이션을 실시하였다. 또한 본 논문은 시뮬레이션 결과를 바탕으로 실제 압전 구동기 위치 결정 시스템에 $H_{\infty}$ 제어를 적용하여 제안된 $H_{\infty}$ 제어기가 시스템 성능에 영향을 주는 외란, 모델링의 불확실성 등을 효과적으로 제거함을 보여준다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
• /
• pp.106-106
• /
• 2003

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.762-769
• /
• 2003

본 연구에서는 적층형 압전소자를 이용하여 초소형 및 슬림형 광디스크 드라이브용 광픽업 구동기를 개발하였다. 최근에 휴대용 정보기기의 급격한 발달로 인해 다양한 형태의 초소형 정보저장기기가 사용되고 있으며 착탈식 형태의 초소형 광디스크를 사용하는 ODD가 개발 중에 있다. 적층 형태의 압전소자와 유연 힌지 형태의 변위 확대기구를 사용하여 구동기의 출력 힘과 허용 변위를 증가시키도록 설계하였다. 압전형 구동기의 동특성을 고려한 모델링과 이론적 해석을 통해 목표 변위와 성능을 만족하도록 설계 변수를 최적화하였고 이를 ANSYS를 이용한 해석과 비교하였다. 상용화된 적층형 압전소자를 이용한 prototype 올 제작하여 실험을 수행하였으며 이론적인 예상 값과 잘 일치함을 보였다. 이와 같은 이론적 해석과 실험 결과를 토대로 높이가 2.5mm이며 15V 에서 $\pm$400$\mu\textrm{m}$의 변위를 갖는 슬림형 및 초소형 ODD에 적합한 압전형 구동기를 설계하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
• /
• pp.38-38
• /
• 2004

본 연구에서는 미세 물체를 조작하기 위해 젓가락 구조론 가진 3 텅스텐 젓가락형 그립퍼(이후 텅스텐 그립퍼로 명명)와 2 하이브리드 젓가락형 그립퍼(이후 하이브리드형 그립퍼로 명명)를 설계하고 제작하여 장단점을 비교 분석한다. 두 가지 그립퍼의 미세 핑거(Micro fingers)들은 모두 압전 다중 벤더(Piezoelectric Multilayer bender)와 스택(Stack) 구동기로 구동되었다. 그 중 압전 다중벤더는 물체를 잡을 때 굽힘(Bending) 운동을 만들고 스택은 팁간의 끝점이 일치하지 않을 매 일치되도록 잡는 방향과 수직한 방향으로 구동된다.(중략)

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
• /
• pp.1584-1586
• /
• 2000

본 논문에서는 압전 변압기의 병렬 구동에 대해 연구하였다. 병렬 구동을 함으로서 단일 구동시에 대해 $\sqrt{2}$정도의 출력 전압을 얻었다. 적외선 온도계를 이용하여 압전 변압기의 온도 상승률을 측정한 결과 단일 구동시보다 병렬 구동에 진동 손실 에너지의 감소를 얻을 수 있어 온도 상승률을 억제할 수 있었다. 또한 병렬로 구동함으로서 압전 변압기의 출력 임피던스를 감소시키므로 단일 구동시보다 최대 효율을 나타내는 부하 저항이 감소하였고 100[$k\Omega$]에서 91[%]정도를 나타내었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
• /
• pp.151-151
• /
• 2004

현재 세계 기술은 고집적화, 소형화, 고속화, 정밀화 된 시스템을 추구하고 있으며 기계적인 요소와 전기적인 요소를 통합한 장비의 개발에 초점을 맞추고 있다. 그 예로 일렉트로닉스, 옵토일렉드로닉스, 옵틱스, MEMS 등을 들 수 있다. 이러한 장비들은 초정밀 위치 결정을 위해 미크론 단위 또는 나노 단위의 분해능을 가진 구동기가 필요하다. 이러한 구동기에 많이 사용되는 대표적인 재료에는 자기변형 재료와 압전 재료가 있다. 압전 재료는 현재 구동기에서 가장 많이 사용되는 재료이지만 피로현상, 드리프트 및 출력 힘이 작은 문제점을 가지고 있다.(중략)

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제7권6호
• /
• pp.1315-1320
• /
• 2012

본 연구에서는 분극의 이방성이 없는 ring-dot형 적층형 압전 변압기를 이용한 압전 AC-DC 컨버터를 개발하였다. 동작주파수 범위가 매우 좁은 압전 변압기의 특성을 고려하여 압전 컨버터는 발진주파수의 피드백 제어를 위한 PFM 구동방식과 출력제어를 위한 PWM 구동방식을 이용한 혼합형 구조로 설계되었다. 개발된 압전 컨버터의 최소 발열을 동반하는 안정적 구동을 보이는 최대전력 값은 25W였으며 허용전류 값은 약 900mA이었다. 압전 컨버터의 출력전압의 크기는 구동 발진주파수의 크기에 따라 제어가 가능하였으며, 최대전력에서 효율적이고 안정적인 동작특성을 나타내었다.