• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.317-326
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• 2008

본 논문은 MATLAB/SIMULINK와 dSPACE 1104 시스템을 사용하여 표면부착형 영구자석 동기전동기 벡터제어를 구현하였다. 영구자석 동기전동기는 고정자 전류를 자속발생 전류성분과 토크발생 전류성분으로 분리하고 이를 각각 독립적으로 제어함으로써 타여자 직류전동기처럼 다루는 것이 가능하기 때문에 기존의 직류전동기 제어에 사용되던 각종 제어 알고리즘을 적용하는 것이 가능하게 된다. 본 연구에서는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 벡터제어를 구현하기 위하여, 먼저 MATLAB/SIMULINK 프로그램으로 영구자석 동기 전동기를 모델링하고 속도제어 부에는 비례-적분 제어기를, 전류제어 부에는 비간섭 비례-적분 제어기를 설계하여 제어기의 응답을 미리 확인하였다. 그리고 설계된 제어기의 성능을 입증하기 위하여 dSPACE DS1104 R&D Board에 시뮬레이션을 통해 구현된 영구자석 동기전동기 벡터 제어 프로그램을 다운로드하여 실험을 통해 제안된 벡터제어 시스템의 타당성을 입증하였다

• 한국정밀공학회지
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• 제15권10호
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• pp.65-72
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• 1998

The BTA drilling chip is better for deep hole drilling than other self-piloting with pad drilling chips because the large length to diameter ratio allows a unique cutting force dispersion and better supplies the high pressure fluid. Therefore the BTA is useful for many tasks, such as coolant hole drilling of large scale dies, as well as tube seat drilling, which is essential for the heat exchanger, and variable component drilling for automobiles. Deep hole drilling has several significant problems, such as hole deviation, hole over-size, circularity, straightness, and surface roughness. The reasons for these problems, which often result in quality short comings, are an alignment of the BTA drilling system and the unbalance of cutting force by work piece and tool shape. This paper analyzes the properties through an experiment which com¬pared single-edge BTA drills with multiple-edge BTA drills, as well as the shapes of the tools to cause an unbalance of cutting force, and its effect on the precision of the worked hole. Conclusions are as follows. 1) In SMSSC drilling, 60m/min of BTA with single and multi-edged tools proved the best cutting condition and the lowest wear character. 2) The roundness got a little worse as cutting speed was increased, but surface roughness was hot affected. 3) It was proved that the burnishing torque of both drills approached 26%. which is almost the same as the 24% insisted on by Griffiths, and the dispersion characteristic of the multi-edged BTA drill proved better than the single-edge BTA drill.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2356-2363
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• 2015

본 연구는 볼트강도등급 10.9에 의해 추천되는 조임 토크 640~800(Nm)가 볼트-너트 체결체에 가해졌을 때 풀림 방지를 위한 코일 스프링의 삽입 및 시뮬레이션 기반 설계 최적화에 관한 것이다. 먼저 볼트-너트-코일스프링으로 구성된 조립체에 대하여 등가응력에 기반을 둔 구조 안전성 판단을 위한 조립체 구조해석 시뮬레이션을 수행한다. 그리고 이러한 해석 시뮬레이션 결과로부터 설계 개선안 도출을 위한 설계전략을 수립한다. 또한 이 전략 안에서 기존 설계의 성능을 개선해 나가는 반복 과정을 제안한다. 이 과정에서는 먼저 반응표면법을 사용하여 설계 파라미터 후보점을 찾고, 그 후보점의 반응값과 실제 시뮬레이션 결과를 비교함으로써 설계 후보점(코일스프링 감감수 N = 6)이 최적인지를 검증한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.65-73
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• 2006

본 논문은 신경회로망을 이용한 IPMSM 드라이브의 속도제어를 제시한다. 일반적으로 수치 제어된 기계에서 PI 제어기는 고정된 이득값으로 처리한다. PI 제어기의 고정된 이득값은 어떤 동작조건에서는 양호하게 수행된다. 고정된 이득값을 가진 PI 제어기의 강인성 향상을 위하여 신경회로망을 기초로 하는 새로운 제어 방법인 NNPI 제어기를 제시한다. NNPI 제어기는 속도, 부하토크 및 관성과 같은 파리미터 변동에 대하여 오버슈트를 감소시키고 상승 시간 및 정상상태에 빠르게 도달한다. 또한 본 논문에서는 신경회로망을 사용하여 IPMSM의 속도를 제어하고 ANN 제어기를 사용하여 속도를 추정한다. 신경회로망의 역전파 알고리즘 방법은 전동기의 속도를 실시간으로 추정하는데 사용된다. IPMSM의 속도제어기 결과는 제시된 이득값 조절의 타당성을 입증한다. 그리고 NNPI 제어기는 광범위한 동작상태와 부하 외란에 대하여 고정된 이득값보다 우수한 성능을 가진다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.163-176
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• 2017

개별요소법(Discrete Element Method, DEM)은 토목공학 등 입자형태의 재료를 다루는 분야에서 다양하게 이용된다. 본 연구에서는 DEM 기법에 근거한 입자 역학 전용 해석 상용 소프트웨어를 사용하여 면판형 토압식 쉴드TBM 굴착성능을 평가하기 위한 수치 해석을 수행하였다. TBM에 대한 해석은 커터헤드의 회전속도가 다른 두 가지 조건에 대해 수행되었다. 해석 모델의 직경은 6.64m이며 6개의 스포크를 갖는 것으로 작성되었다. 또한, 37개의 프리커터와 98개의 스크래퍼가 각 스포크에 모델링 되었다. 해석결과를 통해, 커터헤드면과 쉴드, 절삭 도구에 작용하는 압축력과 커터헤드면에서 발생하는 저항 토크의 크기를 검토하였으며 스크루 오거를 통해 배출되는 토사량에 대해서는 각각 단위 시간당 배토량과 누적 배토량을 검토하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.238-245
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• 2018

본 논문은 직류전동기 속도제어를 위해 매트릭스 컨버터의 적용 가능성을 제안한다. 매트릭스 컨버터는 크게 직접 매트릭스 컨버터와 간접 매트릭스 컨버터로 나뉘는데 본 논문에서는 다양한 출력 단을 구성할 수 있어 향후 많은 활용이 예상되는 간접 매트릭스 컨버터를 이용하였다. 제안한 방식은 기존의 방식보다 입력 전류의 파형을 개선하고, 부피가 크고 비용이 많이 들며 수명단축의 원인이 되는 에너지 저장 요소를 가지지 않는 이점이 있다. 시뮬레이션을 통하여 기존 방식과 본 논문에서 제안하는 방식의 특징을 비교 분석하여 제안한 방식의 유효성을 입증하였다. 속도제어, 토크제어, 부하전류제어에서는 유사한 성능을 보이며, 입력전류는 정류단의 스위치를 직접 제어함으로써 정현파와 유사하게 제어되기 때문에 고조파가 크게 감소되었다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.177-185
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• 2014

본 연구에서는 하지마비 장애인의 족하수 방지를 위하여 족배굴곡 보조를 위한 외골격 보조기를 개발하였다. 본 보조기는 인공 근육형 공압 액추에이터를 이용한 동력 전달부, 동력부의 고정을 위한 무릎 관절 착용부 및 보행 신호 검출을 위한 발목 관절 착용부로 구성되었다. 보조기는 무릎 관절 착용부와 발목 관절 착용부에 고정되어 족배굴곡 토크를 발생시켰으며, 발바닥 압력센서를 통해 사용자의 보행 단계를 검출하고, 족배굴곡 보조 타이밍을 감지하도록 하였다. 보행에 이상이 없는 건강한 65세 이상 고령자 7명과 20대 성인 10명을 대상으로 외골격 보조기의 족배굴곡 보조에 대한 성능을 확인한 결과, 인공 근육형 공압 액추에이터의 보조 시 전경골근의 근활성이 감소하는 결과가 나타났다. 향후 연구에서는 하지마비 환자를 대상으로 외골격 보조기의 효과를 검증할 것이다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.89-97
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• 2008

전동기의 카오스 현상은 실시간 구현에 있어 바람직하지 않은 동특성으로서, 일반적으로 정상상태에서 전동기 속도가 진동을 한다든지 토크가 랜덤하게 변하는 특징이 있다. 본 논문은 카오스 현상을 갖는 영구자석형 동기 전동기의 적응제어기법을 제안한다. 전동기의 계수(parameter)는 어느 범위 안에서 랜덤하게 변화하는 시변특성을 갖는다. 제어기 설계는 우선, 전동기의 비선형 시스템 모델을 공칭 선형시스템 이론을 적용하여 선형화한다. 또한 실시간에서 시스템 계수의 변화로 인해 발생하는 제어오차를 보상하기 위한 보조제어기법을 제안하며 리아푸노브 안정성 이론을 적용하여 그 제어규칙을 산출한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안한 제어기법의 타당성 및 신뢰성을 검증하며 기존의 제어기법과 비교 분석하여 성능의 우수성을 입증하였다. 또한 PSoC(Programmable System-on-Chip)기반 구동 드라이브를 포함하는 실시간 전동기의 제어시스템 실험을 통해 실제 적용가능성을 검증한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.687-699
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• 2018

해저터널의 시공은 육상터널의 시공과 몇 가지 다른 부분이 존재하는데 지하수 이외에 해수가 존재하여 고수압을 받으며, 시공 중 지반보강이 육상터널보다 매우 어려운 점 등이 대표적이다. 그러므로 해저터널 시공 시 시공트러블 발생의 예방은 매우 중요하다. 본 고에서는 서해안 해저 약 60 m에 시공한 소형 슬러리 TBM의 굴진 성능을 분석하기 위하여 대상 지반의 지질학적 특성들과 기계적 특성들을 DB로 구축하였다. 구축한 DB 중 추력, 토크 및 RPM 등이 순굴진율에 주는 영향을 확인하고자 각 변수들 간의 상관분석을 실시하였다. 또한 구축된 DB로부터 비에너지와 FPI와의 상관관계를 분석하고 순 굴진율을 예측할 수 있는 경험식을 제시하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.52-60
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• 2005

펄스 폭 변조 전압원 인버터에서는 전압 명령과 실제 전압 사이에 전압 차 또는 전압 왜곡이 존재한다. 이 전압 왜곡은 동작 온도, DC 링크 전압, 및 상전류 수준에 따라 달라진다. 또한 전압 왜곡은 전류 왜곡, 전동기 토크 맥동, 그리고 제어 성능에 영향을 미친다. 본 논문에서는 펄스 폭 변조 전압원 인버터의 전압 왜곡을 분석하고, 모델기준 적응 시스템(Model Reference Adaptive System)을 기반으로 하여 영구자석 동기 전동기의 파라미터 변화에 강인한 새로운 실시간 전압 왜곡 관측 기법을 제안한다. 그리고 제안된 전압 왜곡 관측 및 보상 기법에 대한 모의실험 및 실험을 통해서 그 효용성을 증명한다.