• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.40 no.10
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• pp.981-984
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• 2003

A novel linear ultrasonic motor for precision position control was designed and fabricated. It was composed of two piezoelectric actuators with longitudinal ultrasonic fluctuations and shaking beam. When two AC electric fields (Usinwt, Ucoswt) were applied to piezoelectric actuators respectively, the middle part of shaking beam had an elliptical trajectory. According to experimental results, the generative force was proportional to pre-load force but the speed of slider was in inverse proportion. And the bar of shaking beam had a same trajectory with simulation result.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.866-867
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• 2007

최근의 소형화 추세에 따라 소형 액추에이터에 대한 수요가 늘고 있다. 여러 가지 액추에이터 중 특히 초음파 모터(USM)는 소형화하기에 용이한 특성을 가지고 있다. 지금까지 USM의 contact mechanism에 대한 수많은 연구가 있었지만, 아직 확립된 해석방법이 존재하지 않는다. 본 논문에서는 수치적 방법과 해석적 방법을 결합하여 지름 9[mm]의 링타입 회전형 초음파 모터(RUSM)를 분석하였다. 이 방법을 사용함으로써 모터의 특성을 쉽고 빠르고 정확하게 분석할 수 있다. 분석된 결과는 실험 결과와 비교함으로써 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.282-283
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• 2007

압전소자의 초음파 진동을 구동원으로 하는 초음파 모터의 토오크 특성을 개선하기 위하여 양면 Teeth 구조를 가지는 진행파 여진용 고정자를 설계하고, 이를 유한요소해석 프로그램 ATILA-GID를 이용하여 변위분포를 해석하였다. 한 면에만 Teeth 구조를 가지는 기존의 고정자를 이용한 초음파 모터가 소형화, 제한된 토오크 응용분야에 있어서 Direct drive actuation을 위한 발판을 마련해 주었다면, 본 연구에서 제안하는 양면 Teeth 구조의 고정자는 토오크와 효율, 출력특성의 개선과 함께 구조적인 특성에서 기인하는 온도 안정성에 의하여 그 응용분야의 확대를 기대할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2008.06a
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• pp.493-494
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• 2008

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.193-193
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• 2009

Thin-type 초음파모터의 구조는 크로스형태의 앓은 스테이터에 윗면과 아랫면에 각각 8개의 압전세라믹이 부착된 형태이고, 압전세라믹의 분극방향은 로터와 접촉하는 스테이터의 중심부인 네 개의 타점에서 순차적인 타원변위가 생성되도록 결정된다. 유한요소해석프로그램인 ATILA 5.2.4를 사용하여 형태, 길이, 두께, 스테이터 재질, 클램프특성이 최적 설계된 모델을 제작하였고, 푸쉬풀 게이지, x-y 스테이지, rpm 메터, 토크 게이지, 맨코더, AD컨버터를 이용하여 피드백 제어 구동시스템을 구성하였다. 그림 I은 마이크로컨트롤러 (ATmega)와 피드백회로를 이용한 구동 드라이버를 보여준다. 한 주기에서 1/4분주의 순차적인 네 개의 구형파를 생성하고, 이를 push-pull회로를 통하여 90도의 위상차가 나는 정현파를 생성하여 초음파 모터의 구동전원으로 사용한다. 피드백 회로인 엔코더와 AD 컨버터는 초음파모터의 속도를 피드백하여 정속도 운전을 위한 전압제어에 사용되었다. 특성 측정 결과, 제품화된 드라이버와 비교하여 큰 차이를 보이지 않았고 피드백 회로를 통하여 부하변화에 따른 속도의 극심한 변화를 0.2~0.4[N]의 범위에서 정속도 운전이 가능하였으며, 장시간의 운전에도 온도 및 속도특성이 안정적임을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.189-190
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• 2005

본 논문에서는 카메라폰용 광학줌(Optical zooming)과 자동초점조절장치(Auto Focusing,AF)에 쓰일 초음파모터를 제작하였다. 초음파모터의 제작 및 시뮬레이션은 유한요소해석 프로그램인 ATILA 5.2 1(Magsoft co.)를 사용하여 디자인설계에 따른 구동특성을 고찰하였고 제작된 초음파모터는 한쪽 면이 없는 사작형의 탄성체를 제작하였으며 탄성체의 양쪽 다리에 각각 압전체를 부착하였다 또한 압전세라익의 조성은 0.9Pb$(Zr_{0.51}Ti_{0.49})O_3$ - 0.1Pb$(Mn_{1/3}Nb_{1/3}Sb_{1/3})O_3$ 의 조성으로 설계하였고 시편의 제조는 7-layer로 적층하였다. 제작된 압전세라믹의 치수는 6*2*0.35mm$^3$(길이*폭*두께)로 제작하였다. 또한 탄성체의 외형치수는 8*4*2mm$^3$로 제작하였으며 회전축의 지름은 2mm로 제작하였다. 인가전압과 공진주파수가 각각 20Vpp, 64kHz일 때 소비전력은 0.3[W]이며 회전속도는 500rpm 으로 측정되었다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.4 no.6
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• pp.608-615
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• 1999

In this paper, the compliance control method was propoSL'Cl and the phase-difference operating principle of an u ultrasonic motor described. The compliance control can he implementtcD with spring/damper properties of the r musculo-skeletal system of the actual limb in controlling its net configuration and movement. The proposed p phase-difference driving scheme is verifitcD through the computer simulation. Also, $textsc{k}$rformance of the proposed c control method of a two-link direct-drive manipulator are examinLD by the experimental results with resptc'Ct to s spring/ damper properties.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.12 no.6
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• pp.500-509
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• 2007

In this paper, we propose a novel pc-based 8-channel USB interface digital multi-controller (DMC) has capacity to be able to adjust ultrasonic motor's (USM's) the parameters-frequency, amplitude, phase difference using FPGA. The proposed DMC can control parameters directly by digital logic through a FPGA. Since it has counter circuit for rotary encoder to measure position and velocity of USM, the other separate circuits are unnecessary. Therefore, it could reduce the size of controller and the production cost. Finally, to verify the performance of proposed DMC, we tested the speed characteristic of two types USM with no-load as adjusting the parameters.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 1997.07a
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• pp.449-453
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• 1997

이 논문은 초음파모터를 이용한 직접구동방식의 전완로봇 개발에 관해서 논하였다. 기어 감속 없이 느린 동작하에서 큰 힘을 제공하기 위해 진행파형 초음파모터를 액츄에이터로 사용하였다. 이 시스템에서는 환경과의 상호작용력에 의한 힘 피드백 제어는 사용하지 않고, 위치 정보만을 사용하였다. 크랭크 회전같은 접촉작업과 핑거의 협력작업에 대한 실험을 고찰하였다.

• 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.