• 전력전자학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.280-286
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• 1998

본 논문에서는 벡터제어방식의 인버터에 의하여 구동되는 교류전동기 제어 시스템에서 전류특정회로에서의 측정오차에 기인하는 전동기의 토크리플을 저감하는 방법을 제안한다. 2상의 전류를 측정하는 회로에서의 오프셋 전압과 전압증폭률이 서로 다를 때 전동기 출력토크에 발생되는 리플을 각각 정량적으로 분석하고, 이로부터 온라인 상태에서 실시간으로 토크리플을 제거할 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 제안된 방식의 유용성을 확인하기 위하여 이를 영구자석형 동기전동기에 적용하였을 경우에 대하여 출력토크의 리플을 계산하고 이를 제거하는 알고리즘을 컴퓨터로 시뮬레이션하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권6호
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• pp.543-552
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• 2011

가장 효과적인 모멘텀 교환장치인 CMG(Control Moment Gyro)는 고기동성이 요구되는 위성에 필수적이다. 본 논문에서는 고기동성이 요구되는 소형 인공위성을 위한 Single-Gimbal CMG(SGCMG)에 대한 하드웨어 개발에 필요한 동역학식을 정리하였으며 이를 사용하여 CMG 설계에 필요한 요구사항이 도출되었다. 또한 도출된 요구사항에 따라 출력토크가 1.2Nm인 소형 CMG 성능검증 모델이 제작되었으며, 에러분석 및 성능시험이 수행되었다. 최대 출력토크, 김벌 과도응답특성, 최소 출력토크, 출력토크오차, 김벌 각속도 오차 등을 성능시험 항목으로 선정하어 실험 측정하였고, 시험 결과를 통해 설계 결과를 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.1641-1646
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• 2010

최근 들어 환경에 대한 관심이 높아지면서 대기오염 방지에 비중을 둔 CNG 연료에 대한 연구가 활발하다. 그러나, 가솔린연료에 비해 출력이 감소하며, 1회 충전 거리가 짧은 단점을 가지고 있다. 특히, 토크 및 출력 저하의 원인으로는 CNG 연료가 가솔린에 비해 단위체적당 발열량이 낮고, 화염 전파 속도가 느림에 따라 혼합기가 연소되는 타이밍 손실 등에 기인한다. 본 연구에서는 타이밍 손실을 고려한 점화 진각 제어장치를 설계하여 이를 차량에 실제 장착하고, 새시 다이나모미터(Chassis Dynamometer)에서 엔진 출력 및 토크를 측정하였다. 측정된 결과 일반적인 CNG 바이 퓨얼 시스템에 비하여 최대 토크 및 출력이 향상되었다.

• 한국자기학회지
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• 제8권6호
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• pp.388-394
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• 1998

자성물질의 자기이방성을 측정하기 위해 개선된 구조의 null-type 토크마그네토미터를 설계, 제작하였다. 제작된 토크마그네토미터의 측정범위는 $0~{\pm}15\;dyne.cm$이며 조절이 가능하다. 이 범위내에서 분해능은 약 0.0005 dyne.cm 정도이며, 1회 측정시 잡음수준은 ~0.01 dyne.cm, 10회 반복측정한 경우 ~0.004 dyne.cm 이하였으며, 반복재현시 나타나는 오차는 0.5% 이하였다. 본 연구에서 제작된 토크마그네토미터는 종전의 null-type 토크마그네토미터와는 달리 영구자석을 내부에, 헬름홀쯔 코일을 외부에 위치시킨 구조의 토크미터를 포함하고 있다. 이로 인하여, 기하학적으로 등방적인 모양으로 토크미터를 설계할 수 있었으며, 헬름헬쯔 코일의 입력전선과 출력전선의 역학적 및 전기적 임피던스에 으히나 토크곡선의 왜곡을 방지할 수 있었고, 샘플막대의 관성모멘트를 줄일 수 있었다. 그 결과 토크에 대하 보다 민감하면서도 반응속도가 빠르며 토크곡선의 왜곡요인이 적은 토크마그네토미터를 제작할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.836-837
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• 2008

현재 화석에너지 고갈에 따른 다양한 신재생에너지의 활용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 영구자석을 사용한 수력용 영구자석 다극형 동기발전기의 기동토크 저감을 위한 최적설계 방안에 대해 연구를 수행하였다. 먼저 FEA 해석기법을 이용한 수력용 영구자석 다극형 동기발전기의 설계 및 발전기 기동토크에 가장 큰 영향을 주는 코깅토크 저감 방안에 대해 연구하였다. 코깅토크 저감을 위해 고정자 skew비에 따른 코깅토크의 변화를 FEA해석기법을 통해 알아보았으며, 실제 고정자에 skew를 적용하였을 때, 코깅토크의 최소화에 가장 적합함을 알 수 있었다. 또한 실제 설계된 영구자석 다극형 동발전기의 출력 및 코깅토크 측정 결과와 FEA해석결과를 비교 및 분석하여 FEA해석방법의 타당성을 입증하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.68-75
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• 2012

This paper presents a study on the driveline output torque estimation using a discrete Kalman filter. The in-situ output shaft torque is first measured by a non-contacting magneto-elastic torque transducer. The linear state-space system equations are first derived and the discrete Kalman filter is designed based on the Kalman filter theory to recover the driveline output torque contaminated by random noises. In addition to using torque measurement, the estimation of the output torque using two angular velocities: the output and wheel, is also conducted. The experimental results show that the discrete Kalman filter can be effective for not only removing the random noise in output torque but also estimating the output torque without torque measurement.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.140-140
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• 2017

4륜 장착 자동차의 토크 전달은 2륜 구동, 4륜 구동 모드를 간단히 전환하는 방식(part time 4WD)과 항시 사륜 구동 모드에서 전후륜의 토크 전달비를 제어하는 방식(AWD, all wheel drive)이 있다. 경제의 발달에 따라서 취미 인구의 확대로 국내에만 180만 명의 R/C car 사용자가 있다. 이 중 2WD-4WD의 전환을 differential lock mechanism으로 구현한 수입산 모델의 가격이 1,000,000원을 호가하지만 가변 제어 방식이 아닌, 정차 후 2-4륜 구동 전환 방식을 적용하고 있으며 상대적으로 내구성이 떨어진다. DC motor의 출력이 늘어나고 배터리의 성능이 좋아진 현재 소형 RC car의 최고 속도는 80 km/h 정도로 빨라졌다. 그러나 마찰 계수가 낮은 노면(실내의 대부분 평활 처리된 복도)에서는 2륜 구동 모드의 활용도가 매우 낮다. 미끄러운 노면에서 후륜 구동 모드로는 oversteer가 발생하여 차량이 스핀하기 쉽고 전륜 구동 모드로는 understeer가 발생하여 제대로 된 코너링이 어렵다. 상시 4륜 구동 모드는 에너지 소모가 크고 전후륜이 tight coupling되어 있는 문제 때문에 일반적인 노면에서 부드러운 코너링이 잘 이루어지지 않는 문제가 있다. 본 연구에서 제안하는 방식은 그림 1와 같이 center shaft의 중간에 영구 자석으로 만들어진 토크 전달용 판이 있고 그 사이에 자계를 차폐할 수 있는 강자성체 셔터를 서보 기구에 연결하여 서보 회전각에 따라서 구동 쪽의 토크가 피구동축으로 전달되는 양을 연속 가변제어할 수 있다. 토크 전달용 판의 차폐 면적에 따른 토크 전달양을 전/후륜 바퀴의 Static torque를 통해 측정하였으며(그림 2), 공중 상태에서 즉 공기저항만을 고려한 상태에서의 RPM 회전수 차이 측정(그림3)을 통해 구동 쪽의 회전수가 피구동축으로 전달되는 양을 측정하여 연속가변 토크 제어 전달 기구의 성능을 확인하였다. 이 기구는 현재 1차적으로는 remote controller의 ch 3(ON/OFF제어 방식)에 연결하여 특정한 양의 토크를 전륜 쪽으로 보낼 수 있도록 구현이 가능하며, ch 2(PID제어 방식)에 연결하여 연속 가변 조절이 가능하도록 구현이 가능하다. 부가적으로 Arduino board를 내장하여 전후륜의 휠센서에서 입력되는 신호를 감지하여 자동적으로 전후륜에 배분되는 토크를 제어할 수 있도록 설계 중에 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.85-89
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• 2012

This paper presents a study on the system identification of the in-situ output shaft torque measurement system using a non-contacting magneto-elastic torque transducer installed in a vehicle drivline. The frequency response (transfer) function (FRF) analysis is conducted to interpret the dynamic interaction between the output shaft torque and road side excitation due to the road roughness. In order to identify the frequency response function of vehicle driveline system, two power spectral density (PSD) functions of two random signals: the road roughness profile synthesized from the road roughness index equation and the stationary noise torque extracted from the original torque signal, are first estimated. System identification results show that the output torque signal can be affected by the dynamic characteristics of vehicle driveline systems, as well as the road roughness.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.39-40
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• 2015

산업용 인버터에서 출력전압은 소자의 전압강하와 데드타임에 의해 왜곡이 발생되며, 이로 인해 출력 전류의 품질을 저하시키고 전동기 축 토크의 진동을 유발한다. 이러한 현상을 방지하기 위해서는 출력전류에 따라 출력전압을 보상하여야 한다. 하지만 임의의 스위칭 주파수에서 측정된 전압왜곡량으로 보상량을 결정할 경우, 스위칭 주파수가 변경되면 전압 왜곡이 커지게 된다. 따라서, 소자의 전압강하와 데드타임에 의한 전압 왜곡은 스위칭 주파수에 따라 적절히 변경되어야 한다. 본 연구에서는 인버터 전력소자의 전압강하량과 데드타임량을 개별 측정하여 보상하는 방법을 제시하였고, 그 유효성을 실험을 통해 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.802-803
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• 2011

매입형 영구자석 동기전동기는 강건한 회전자 구조와 릴럭턴스 토크를 사용할 수 있다는 점, 악계자 제어를 하기 쉽다는 점에서 넓은 속도와 토크를 필요로하는 하이브리드 차량이나 전기 차량에 적합한 전동기이다. 영구자석의 감자곡선은 온도에도 의존하기 때문에 온도에 따라 전동기의 자속과 토크가 변하게 된다. 이 논문은 전기 스쿠터에 사용되는 매입형 영구자석 동기전동기의 온도에 따른 지령 전류 보정에 의한 제어법에 대해 연구하였다. 토크 리플을 줄이기 위해서 속도-토크 곡선과 감자곡선을 이용하여 구하였으며, 보정된 지령 전류를 구하기 위해 Lagrange 보간법과 재귀 최소자승(Recursive Least Square : RLS) 법을사용하여 전류맵을 만들었다.이 지령 전류는 토크와 인버터 출력 전류값을 계산하는데 사용된다. 전류맵을 만들기 위해서 측정한 온도는 20, 80, 100도이다. 본 논문에서 제안한 제어법을 이용하여 토크 리플이 줄어듬을 시뮬레이션과 실험을 통해서 확인할 수 있었다.