• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.109-115
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• 2013

본 논문에서는 전동휠체어용 압력분포 측정시스템을 개발하고, 실제 휠체어 사용자들을 대상으로 동작분석과 연계한 압력분포 변화실험을 통해 유의성을 검증하고자 하였다. 측정시스템은 휠체어 이동방향에 따른 압력분포 변화 측정을 위해 64ch의 시트쿠션 FSR 센서신호 및 좌 우 각 30ch의 팔걸이 FSR 센서신호를 2ch의 좌 우 바퀴형 엔코더 신호와 동시에 12bit, 10Hz의 샘플링 속도로 획득할 수 있도록 개발하였으며, 이 신호들을 USB 인터페이스를 통해 휠체어 뒤쪽에 장착 가능한 노트북PC로 전송 후 실시간으로 화면표시, 저장, 재생을 수행할 수 있는 실시간 신호처리 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 측정시스템을 사용한 압력분포 변화 실험은 실제 휠체어 사용자 10인을 대상으로 적외선 마커 기반의 동작분석실에서 3D 동작분석과 연계하여 실시하였다. 실험결과, 휠체어 진행 중 회전구간에서 몸이 회전의 바깥 방향으로 기울어지는 것을 확인할 수 있었으며 실험결과 및 실험 후 인터뷰를 통해 전동휠체어 설계 시 시트의 형태에 대한 개선요구사항을 획득할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제23권6호
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• pp.241-245
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• 2012

광학 활성의 측정은 고분자, 광통신, 천문학, 물리학 등과 관련된 분야에서 매우 중요한 주제가 되고 있다. 따라서 이와 같은 경향은 이 주제를 학부 실험에 반영되도록 할 필요가 있다. 이 실험에서는 파장이 543 nm인 헬륨-네온 레이저와 학부용으로 시판되는 파스코 사의 검출기, 회전 엔코더 및 자료 수집기를 사용해서 저비용으로 믿을만한 결과를 주는 편광계를 구성하고 관련 이론과 실험식을 제시하였다. 장치 성능을 검증하기 위해 반파장판을 표준 시료로 사용했으며, 그 후 농도가 30 %인 설탕 용액을 측정 시료로 사용해 비회전을 측정해 보았다. 설탕의 비회전 측정 결과는 +76 deg.cc/g.dm로써, 기존의 CRC 자료들의 내삽을 통해 추정된 값과 거의 동일했으므로, 대부분 학부 수준의 실험에서도 충분히 수용 가능하다고 판단되었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제39권2호
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• pp.157-165
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• 2002

본 논문에서는 PD 제어기와 신경회로망을 이용하여 3상 유도전동기의 속도제어 시스템을 구현하고자 한다. PD 제어기는 초기의 제어를 담당하며 신경회로망의 초기 학습을 담당한다. 또한, 신경회로망은 비선형 매핑능력과 학습능력이 탁월하기 때문에 제어기로 많이 사용되며 특히 전향경로 신경망은 구조가 매우 간단하기 때문에 본 논문에서는 이를 이용하여 유도전동기의 속도제어 시스템에 구현하였다. 신경회로망의 입력으로는 모터의 기준속도, 엔코더를 이용하여 측정한 모터의 실제 속도와 제어입력 전류를 이용하였고, 온라인 상태로 학습되도록 하였다. 본 논문에서 제안된 알고리즘의 타당성을 보이기 위해 기존에 널리 사용되었던 PI 제어기와 비교평가를 하였으며 시뮬레이션과 실험결과로부터 초기운전 상태에서는 PD 제어기가 주로 제어를 담당하지만 시간이 지남에 따라 신경회로망이 학습되어 신경회로망이 주 제어기가 됨을 확인하였다. 아울러, 제안된 하이브리드 제어기가 PI 제어기보다 우수하고 특히 부하변동과 같은 외란에 강인함을 알 수 있었으며, 정상상태 오차가 현저히 감소하여 정밀한 속도제어가 가능함을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.240-245
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• 2004

본 연구에서는 SRM의 최대 토크 운전을 위한 자기동조 제어방법을 연구하였다. SRM은 비선형적인 특성이 강하여 해석적인 방법으로 특성을 고찰하거나 속도 및 토크 제어가 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 최대 토크 운전을 위한 적절한 턴-온/오프각 제어를 자기동조방식(self-tuning method)에 의해 결정하는 방식을 제안하였다. 그리고 턴-온/오프각을 제어하기 위해 귀환되는 신호는 각각 엔코더 펄스수와 상전류의 증분값을 사용하였으며, 운전 중에 스스로 적절한 턴-오프각을 먼저 추종하고 다음으로 턴-온각을 추종하게 된다. 턴-온/오프각은 서로 종속적인 관계에 있으므로 최대 토크 값을 유지하기 위한 턴-온/오프각을 실시간 자기동조방식으로 제어하였으며, 실험을 통해 제안된 방식이 타당함을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.516-523
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• 2001

진화프로그래밍과 슬라이딩 모드 관측기를 이용하여 SRM의 위치 속도를 추정하고 이를 속도제어에 적용하는것을 소개하고자 한다. 회전자 정보각의 검출은 일반적으로 엔코더나 레졸버를 사용하나, 이러한 기계적인 외부 위치 센서는 가격이 비싸므로 SRM 시스템의 설치 비용과 전체 드라이버 시스템의 크기가 증가하는 요인이된다. 따라서 산업현장에 적용하는 한계의 원인이 된다. 본 연구에서는 위치 및 속도센서를 제거한 슬라이딩 모드 관측기를 사용하여 SRM 드라이브에 적용되었다. 그러나 SRM의 제어에 있어 슬라이딩 모드 관측기의 파라메터들이 매우 민감하여 작은 변화에 대해서도 위치와 속도 추정결과에 많은 영향을 미친다. 제어이득을 일정하게 유지하고, 슬라이딩 모드 관축기의 파라케터들을 크게 변화시킬 경우, 관축기의 파라메터들은 관측기의 떨림 폭을 결정하므로, 위치와 속도의 추정값의 변화가 크게 발생하여 관측기의 떨림 현상이 나타난다. 본 연구에서는 이러한 슬라이딩모드 관측기의 파라메터들과 제어기의 이득들을 방향성 벡터를 갖는 진화 프로그래밍을 사용하여 최적의 파라메터들을 선정하고, 이를 제어시스템으로 구현하고자 한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.706-711
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• 2008

본 논문에서는 Inertial Navigation System (INS)와 Ultrasonic-SATellite (U-SAT)의 센서융합을 기반으로 100mm 이하의 정밀위치측정 시스템을 보여준다. INS는 자이로와 두 개의 엔코더로 구성되고, U-SAT는 네 개의 송신기와 한 개의 수신기로 구성하였다. 구성된 센서들은 정밀한 정밀위치측정을 위하여 Extended Kalman Filler (EKF)를 통해 센서들을 융합하였다. 위치측정의 성능을 증명하기 위해 본 논문에서는 로봇이 0.5 m/s의 속도로 주행한 실제 데이터(직진, 곡선)와 시뮬레이션을 통한 실험을 하였으며, 실험에 사용된 위치측정방법은 일반적인 센서융합과 INS 데이터만을 칼만 필터에 이용한 센서융합을 비교하였다. 시뮬레이션과 실제 데이터를 통해 실험한 결과, INS 데이터만을 칼만 필터에 이용한 센서융합이 더 정밀함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권5호
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• pp.694-699
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• 2012

본 논문은 수식모델과 히스테리시스 제어기를 사용하여 엔코더, 속도추정기 및 PI 제어기가 필요 없는 새로운 영구자석 직류전동기 센서리스 속도제어 방법을 제안한다. 본 논문의 제어는 영구자석 직류전동기와 수식모델의 토크 차이를 억제하도록 전압을 인가함으로써 전동기의 속도를 설정치인 수식모델의 속도에 추종시키는 방법이며, 순시 토크 제어에 히스테리시스 제어기를 사용하였다. 히스테리시스 제어기는 수식모델 토크 지령치와 전기자전압 및 전류 정보를 이용하여 추정한 전동기 토크를 비교하여 오차를 계산한 후, 히스테리시스 밴드를 거쳐 그 오차를 최소화하는 전압을 선정하여 전동기에 출력하는 방법이다. 본 논문은 제안한 방식의 이론적인 배경 및 타당성에 대해 기술하였으며 실험을 통해 제안된 방식의 우수성을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권6호
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• pp.629-635
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• 2012

궤도로봇은 궤도의 미끄럼 때문에 위치추정의 신뢰도가 낮다. 본 논문은 엔코더 기반의 휠오도메트리와 비주얼 오도메트리의 퍼지 융합을 이용하여 궤도로봇을 위한 새로운 위치추정 방법을 제안한다. 비주얼 오도메트리는 충분한 수의 영상 특징점이 없을 경우 정확성이 저하된다. 두 방법을 융합하기 위한 각각의 가중치는 주위 환경에 따른 퍼지 결정을 통해 제어된다. 실험 결과는 제안한 방법으로 강화된 궤도 로봇의 위치추정 성능을 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1078-1084
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• 2011

스포츠화의 설계에서 신발 앞축 부분의 굽힘강성은 매우 중요한 설계인자이지만, 측정하기가 어렵다. 본 논문은 이러한 굽힘강성을 측정하는 장비를 소개한다. 장비는 알루미늄 프레임 구조와 AC 모터, 2개의 로드셀, 엔코더와 제어용 하드웨어로 구성되어있으며, 신발의 굽힘 모멘트를 측정하는 메카니즘을 소개하였다. 유용성을 입증하기 위하여, 신발의 소재와 디자인이 굽힘강성에 미치는 영향을 관찰하는데 사용되어 졌다. 실험을 위하여 신발 중창소재의 경도와 두께를 달리하여 완성신발 시편을 제작하였다. 이들 시편으로 굽힘실험을 수행하고, 최소자승법을 사용하여 굽힘강성을 구하였다. 실험결과 PU 중창으로 만든 신발이 PH 중창으로 만든 신발보다 굽힘강성이 높았으며, 중창의 두께가 중창의 경도보다 굽힘강성에 미치는 영향이 크다는 것을 알아낼 수 있었다. 따라서, 이러한 실험결과를 바탕으로, 본 측정장비는 유용한 실험결과를 도출할 수 있었으며, 이 장비를 통하여 측정된 신발의 굽힘강성은 신발 설계의 유용한 설계인자로 활용될 수 있다고 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2381-2387
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• 2013

본 논문에서는 전동기의 속도 센서로 사용되는 마그네틱 센서의 3차원 전자장 해석 기술 및 분석 방법에 대하여 논하였다. 마그네틱 센서는 레졸버 및 엔코더와 같은 속도센서에 비해 가격이 싸고 활용성이 높은 장점이 있는 반면, 정밀도가 낮으며 외부 자기장에 대하여 간섭을 많이 받는 단점이 존재한다. 마그네틱 센서는 전동기가 회전할 때 사인과 코사인 파형이 발생된다. 그러나 홀 소자 근처에서의 자기적 노이즈로 인하여 사인 및 코사인 신호가 왜곡이 발생하여 각도 오차로 나타난다. 본 논문에서는 마그네틱 센서의 홀 소자의 적절한 위치 선정과 주위에 적절한 요크를 다꾸찌 방법에 의해 최적 설계를 수행하여 이러한 왜곡을 방지하고자 하였다. 해석방법으로는 3차원 유한요소법을 이용하여 해석의 정밀도를 높였다.