• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.11d
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• pp.758-760
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• 2000

본 논문에서는 기구적으로 여유자유도를 갖는 로봇 매니퓰레이터 시스템을 대상으로 하여, 로봇 랜드가 주어진 제적을 추종할 수 있는 관절 토크를 유도하기 위한 동적제어 식을 새로이 구성하고, 동적제어식을 만족하는 관절 토크 해들 중에 국소적으로 토크의 크기를 최적화하는 해를 사용하는 최적토크제어를 제안한다. 최적토크를 구하는 문제에 있어 관절 토크에 가중치 행렬을 적용하여 각 관절 토크의 최대 크기의 비를 반영할 수 있도록 한다. 또한, 로봇 핸드 자코비안-관성 역행렬의 영공간에서 나타나는 영공간 관절 속도를 정의하고 이러한 영공간 관절속도가 최적토크제어에서는 로봇 시스템을 불안정하게 할 수 있다는 것을 보인다. 최적토크 제어의 이러한 문제를 해결하기 위하여 영공간 관절 속도를 제거하기 위한 소산토크를 유도하고, 최적토크제어식에 소산토크를 추가하는 방법을 제안한다. 평면형 3-자유도 로봇을 대상으로 한 모의실험을 통해 제안된 제어 방법의 우수성을 검증하고 그 결과를 분석한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.39-40
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• 2013

본 논문에서는 직접토크 제어에서 자속과 토크의 오차에 따라 결정된 전압벡터와 회전자 위치에 따른 실제 인가될 수 있는 d-q축 전압을 근사 전압함수로 근사화하여, 자속 및 토크오차와 전동기의 속도에 따라 듀티비를 결정하는 방식을 제안한다. 이러한 방식은 선택된 전압벡터가 일정한 상수 크기의 전압을 인가하는 것으로 가정된 기존의 직접토크 제어 방식에 비해 정밀한 전압 기준을 바탕으로 펄스폭의 듀티비를 결정함으로써, 동일한 스위칭 주파수 내에서 토크 및 자속오차의 크기를 감소 시킬 수 있는 장점이 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.10d
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• pp.101-103
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• 2006

외전형 유도전동기 모터는 내전형에 비해 소형화 및 경량화 시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만 회전자와 고정자간의 공극사이에 이심률이 있을 때, 불균형 모멘트로 인한 토크 리플이 내 전형보다 더 크게 일어나는 단점이 있다. 이러한 토크리플은 모터의 정속적인 운전을 방해시킬 뿐만 아니라 불규칙한 출력토크로 인한 작동상의 오류를 초래한다. 본 논문에서는 의전형 모터에서 이심률에 따른 불균형력이 최소화 될 수 있는 슬롯 형태에 대해서 연구하기 위해, 전폐형, 반폐형, 개구형태의 3가지 슬롯 형태에 대한 특성을 비교 하였다. 개구형의 경우 슬롯 누설 리액턴스가 낮아져 토크 형성율이 매우 높아 높은 토크를 발생시킬 것을 예상 하였지만, 토크 리플에 따른 출력 감소로 오히려 출력토크가 감소할 뿐만 아니라 이심률 증가에 따른 불균형력 또한 매우 컸다. 이에 비해 전폐형태의 슬롯은 누설리엑턴스의 영향으로 토크 형성 자체는 10% 정도 저감 되었으나, 이심률 증가에 따른 분균형력이 가장 적어 의전형 모터에 가장 적함한 형태임을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.14 no.5
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• pp.760-766
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• 2010

In this paper, The static friction torque and viscous friction torque including hydraulic motor-load system driven by hydraulic proportional control valve analysis. The basic experimental was performed toward characteristic in pressure and flow rate in hydraulic system energy. The variable of friction torque was experiment on brake pressure variable using pneumatic brake system. The analysis of nonlinear friction and linear friction was perform ed toward friction characteristic of hydraulic system.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.7
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• pp.626-635
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• 1991

직접구동 로봇의 특성과 문제점에 대하여 기술하고 기계설계와 제어방식에 의한 대책 및 개선 방향을 해설하였다. 직접구동 로봇은 고속, 고정밀도, 토크제어의 가능 등 여러 가지 좋은 잠재 력을 가지고 있는 반면 자체 중량에 비하여 가반중량이 작고 관절 간의 간섭 및 비선형력이 크며 부하감도가 높은 등의 문제점이 있음을 나타내고 모터의 배치나 기구의 변환에 의해 이와 같은 문제점을 어느 정도 개선할 수 있음을 보였다. 또한 비간섭 . 자세독립제어, 토크피드백 제어에 의하여 직접구동의 장점을 충분히 활용하기 위해서는 아직도 해결하여야 할 문제가 많다. 그 중에 무엇보다도 중요한 것은 소형 경량이면서 높은 토크를 발생시킬 수 있는 모터의 개발이다. 최근 초음파 모터의 연구개발이 활발한데 이를 이용한 직접구동 모터의 개발이 기대된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.269-270
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• 2014

IPMSM의 자속은 전류의 크기와 상호간섭 성분에 의해 변하는 비선형성을 가지고 있다. 이런 비선형성 때문에 정확한 토크 제어가 불가능 하다. 이것은 토크 값을 발생하기 위한 정확한 전류의 값을 계산하기가 불가능 하다. 그래서 현재 토크제어가 적용되는 모터에서는 Table을 만들어서 사용한다. 하지만 Table을 만들기 위해서는 실험 장비와 많은 실험을 진행해야 하는 문제가 있다. 본 논문에서는 IPMSM의 자속 모델을 비선형으로 만들어 비선형성이 고려된 토크 식을 제안한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.1
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• pp.277-283
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• 2020

In a concentric magnetic gear, which replaces the teeth of a mechanical gear with a permanent magnet, the polar ratio of the magnet that determines the reduction ratio affects the behavior of the magnetic gear dramatically. This study analyzed the density of transmission torque, the efficiency of torque considering the solid loss, and the torque quality, including the cogging characteristics using finite element analysis. When the pole number on the driving side was changed from two to five, it was confirmed that there was an optimal pole ratio, in which the transmission torque was maximized. Because eddy current generation density is proportional to the magnetic field, the transmission efficiency also shows a similar tendency to the transmission torque density, and the efficiency is more than 95% at a low gear ratio. The cogging characteristics due to the interaction of the permanent magnets with the limited number of poles are inversely proportional to the least common multiple between the number of magnets on the drive side and the number of modulator teeth. A test model was built for the transmission torque evaluation.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.15 no.4
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• pp.282-287
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• 2010

This paper proposes a new nonlinear speed controller with a fuzzy load torque observer based on the Takagi-Sugeno fuzzy method for a permanent magnet synchronous motor(PMSM). The LMI conditions are derived for the existence of the proposed nonlinear speed controller and fuzzy load torque observer, and the LMI parameterization to obtain the gain matrices of the controller and observer is given. In this paper, to verify the performance of the proposed nonlinear speed controller and fuzzy load torque observer, and the simulation and experimental results are demonstrated under motor parameter and load torque variations.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• v.1 no.1
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• pp.181-188
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• 2015

The non-contact permanent magnet gear has advantages of high efficiency and improved reliability. It has other advantages of no mechanical friction loss, very little noise and vibration, and no need for lubricant. With these advantages, the non-contact permanent magnet gear that solves the physical contact problem of the mechanical gear has drawn attention. Due to this unique non-contact characteristic, the non-contact permanent magnet gear which is capable of non-contact torque transmission has replaced mechanical gear. The mechanical gears which is in many fields of the modern industry, is used mostly for power transmitting mechanical devices. However, it also has the problem of a low torque density, which requires improvement. In this paper, a novel pole piece shape is proposed in order to improve the problem of low torque density of the non-contact permanent magnet gear. The experiment data required for predicting the relationships among them are obtained using finiteelement Operating method based on two-dimensional (2-D) numerical analysis. Therefore, this paper derived an optimal model for thenon-contact permanent magnet gear with the novel pole piece using the Box-Behnken design, and the validity of the optimal design of the proposed pole piece shape through variance analysis and regression analysis demonstrated. In this paper, we performed the thransfer torque analysis in order to improve the torque density and power density, we have performed on optimal design of proposed pole piece shape using box-behnken.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.408-409
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• 2019

PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)의 약자속 제어 시 인버터를 6-스텝 모드까지 운전함으로써 전동기의 출력 토크 능력을 최대로 활용할 수 있다. 그러나 6-스텝 동작을 위해 일반적으로 사용되는 정적 과변조 기법의 경우 구현이 복잡하며, 과도 상태에서의 동작이 고려되지 않기 때문에 토크 응답 특성이 저하된다. 이에 비해 구현이 간단한 동적 과변조 기법을 사용하는 경우 전압변조지수 증가에 따라 인버터의 전압 이득이 1보다 비선형적으로 크게 작아지기 때문에 6-스텝 모드에서의 운전이 힘들다. 이에 본 논문에서는 구현이 용이한 동적 과변조 기법에 대해 과변조 성능이 향상되도록 하는 방법을 제안하며, 제안된 방법에 의해 인버터가 6-스텝 모드까지 운전될 수 있으므로 구동 전동기의 출력 토크 능력을 최대한으로 활용할 수 있으며, 향상된 토크 응답 특성을 얻을 수 있다.