• 한국정밀공학회지
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• 제28권8호
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• pp.992-999
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• 2011

The recent power add-on drive wheelchairs (PADWs) provide greater physical activity, are easier to transport, and may be an excellent alternative for the typical manual or electric wheelchairs. The development of in-wheel motor for a PADW is the principal issues. In this paper, design, implementation, and testing of the permanent magnet synchronous motor (PMSM) for a PADW are presented. To design output power and torque of the motor, the equation of motion has been investigated. The design parameters were calculated and the dimension and shape of the motor which was limited by the In-wheel mechanism of the PADW were done by applying FEM and optimal design technique. The prototype of the motor mentioned above was fabricated with precise machining and assembling. Then the motor tested on dynamometer and the measured results of the motor were verified by comparing the design results. The fabricated motor was 80 mm in length with a diameter of 110 mm and small enough to be attached the driving unit of the PADW.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.99-111
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• 2016

This paper presents an integrated fault diagnosis algorithm for driving motor of In-wheel independent drive electric vehicle. Especially, this paper proposes a method that integrated the high level fault diagnosis and the low level fault diagnosis in order to improve a robustness and performance of the fault diagnosis system. The high level fault diagnosis is performed using the vehicle dynamics analysis and the low level fault diagnosis is carried using the motor system analysis. The validity of the high level fault diagnosis algorithms was verified through $Carsim^{(R)}$ and MATLAB/$Simulink^{(R)}$ cosimulation and the low level fault diagnosis's validity was shown by applying it to a MATLAB/$Simulink^{(R)}$ interior permanent magnet synchronous motor control system. Finally, this paper presents a fault diagnosis strategy by combining the high level fault diagnosis and the low level fault diagnosis.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권7호
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• pp.745-752
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• 2012

The pivot steering of an individual wheel motor drive vehicle is an effective steering maneuver in the narrow road, but it has become a matter of concern that the torque input of each wheel is very difficult to determine. In this study, the independent yaw moment control was proposed for the smooth pivot steering control of an in-wheel drive vehicle. For this control method, the vertical forces of tires were estimated from the trailing arm dynamic model, and the yaw moments of individual wheels were calculated from the vehicle dynamic model. Dynamic simulation results showed that the independent yaw moment control was much more effective on the minimization of the instabilities of pivot steering in comparison with the conventional direct yaw moment control with yaw rate feedback.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제19권3호
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• pp.32-38
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• 2022

The in-wheel drive gearbox for military special vehicles converts the high-speed & low-torque output generated by the electric servomotor, into low-speed & high-torque mechanical power. As the vehicle is remotely maneuvered in mountainous terrain, wet fields, rough terrain, etc., the gearbox must generate a maximum input speed exceeding 5,000 rpm, a maximum torque of 245 Nm, and MTBF of 9,600 km. The purpose of this study was to analyze the failure mode of the gearbox, to ensure the durability of the in-wheel drive gearbox. Also, the field load test data of the vehicle was analyzed, the acceleration durability test standards were established, the acceleration durability test was conducted, and the durability test results were analyzed as well.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권7호
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• pp.937-943
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• 2013

독립 구동형 전동 통합 샤시 시스템은 시스템 내구 성능 관련 신뢰성 확보, 구동 전동기 고장 시 차량 안정성 확보, 차륜 중량 증가에 따른 Ride & Handling 성능 저하 등의 문제로 실제 차량에 적용이 지연되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제들 중 Ride & Handling 문제를 해결하기 위해 차량의 주행성능 평가가 가능한 시뮬레이터를 개발하였다. MATLAB/Simulink를 이용하여 독립구동형 전동 샤시 시스템이 적용된 소형 전기 자동차를 모델링 하였으며, 27자유도의 차량 거동 해석이 가능한 CarSim을 이용하여 차량동역학을 모델링 하였다. 개발된 시뮬레이터를 활용하여 차량의 주행 안정성을 향상을 위한 알고리즘을 개발/검증함으로써 차량의 Ride & Handling 성능 저하 문제를 해결하고자 하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.130-136
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• 2011

본 논문은 전기 스쿠터용 영구자석 동기 전동기(PMSM)의 토크제어 알고리듬을 제안한다. 전기 스쿠터용 인휠(In-wheel) 모터는 기구적으로 고 분해능의 회전자 위치검출 센서인 레졸버나 엔코더를 장착하기 어려워 저 분해능의 홀 센서를 사용한다. 본 논문은 홀 센서를 갖는 영구자석동기전동기의 벡터제어를 위하여 속도관측기를 사용하여 회전자의 속도 및 고분해능의 위치정보를 관측한다. 초기 기동시에는 일반적인 120도 통전방식의 BLDC 운전모드로 기동하고, 기동 후에는 벡터제어 방식으로 전환하여 단위 전류 당 최대 토크(Maximum Torque Per Ampere, MTPA) 운전과 약자속(Flux weakening) 제어를 수행한다. 제안한 알고리듬은 전기스쿠터의 장착실험을 통하여 검증하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.1-11
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• 2011

The skid-steering method that applied a number of mobile robot currently is extremely effective in narrow area. But it contains several problems such as its natural properties, slip, occurred by different direction between vehicle's driving and wheel's rotary. Through this paper, suitable control algorithm of $6{\times}6$ skid steering wheeled vehicle and its driving methods are proposed by analyzing the behavior $6{\times}6$ skid-steered wheeled vehicle model designed by engineering analysis strategy. To do this, based on a behavior of designed driving system, required torque and other performance of in-wheel type motor system are considered, and finally control algorithm for each wheel is proposed and simulated using this model. To test the proposed vehicle system, driver model is designed using PID closed loop system and included in the total driving control algorithm. The Performance of designed vehicle model is verified by using DYC (Direct Yaw Control) cornering mode and slip mode control to follow the steering input which are essential to evaluate the driving performance of $6{\times}6$ vehicle. Proposed modeling strategy and control method will be implemented to the real $6{\times}6$ in-wheel drive type vehicle.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.21-28
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• 2020

본 논문에서는 새로운 형태의 전동 외발 손수레를 제안하였다. 제안된 전동 외발 손수레는 작업 동작을 감지하여 작업자의 의도에 따라 안전하고 균형을 잃지 않도록 하면서 자동으로 외발 손수레를 이동시킬 수 있도록 해 준다. 작업자가 손수레의 손잡이를 잡고 위 아래로 기울이면 외발 손수레에 장착된 방위각 센서를 이용하여 전후 방향의 각도인 피치각을 감지하고 이를 전후진 이동 의도로 간주하여 각도의 크기에 비례하는 속력으로 손수레의 바퀴를 가감속 제어하여 전후진시킨다. 또한 기존 손수레와 달리 적재함에도 추가의 자유도를 부가하여 회전할 수 있도록 하였고, 작업 중 손수레가 좌우 방향으로 기울어질 때 기울기인 롤각을 감지하고 이를 기반으로 하여 적재함이 항상 지면과 수평을 유지할 수 있도록 위치 제어하여 작업자가 손수레의 균형을 잃지 않고 안전하고 쉽게 손수레를 운전할 수 있도록 해 준다. 농업 현장이나 산업 현장에서 실제로 사용할 수 있도록 DC 모터와 인휠모터, 모터 드라이버, 2축 방위각 센서와 저가의 마이크로 컨트롤러를 사용하여 경제적이고 효율적인 제어 시스템을 구성하고 기구부 설계 제작도 수행하였다. 또한 피치각의 변화만 있는 경우, 롤각의 변화만 있는 경우, 그리고 피치각과 롤각이 동시에 변화하는 경우에 대한 실험을 통해 개발된 전동 외발 손수레의 안정성과 유용성을 검증하였다.