• 제목/요약/키워드: 토크응답

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하모닉 드라이브의 토크리플 감소를 위한 조인트 토크센서용 스위칭 노치필터 (A Switching Notch Filter for Reducing the Torque Ripple Caused by a Harmonic Drive in a Joint Torque Sensor)

  • 김준홍;김영렬;송재복
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권7호
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    • pp.709-715
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    • 2011
  • 로봇 머니퓰레이터의 정밀한 제어를 위하여 하모닉 드라이브와 조인트 토크센서가 널리 사용되고 있다. 하모닉 드라이브는 구조적 특징으로 인하여 토크리플을 발생시키는데, 토크센서와 하모닉 드라이브가 직결된 경우에 토크리플은 토크센서에 전달되어 토크센서를 사용하는 제어기나 관측기의 성능을 저해한다. 본 논문에서는 토크리플과 하모닉 드라이브 속도의 관계를 도출하고, 이를 토대로 토크리플을 효과적으로 감쇄시키는 스위칭 노치필터를 제안한다. 제안된 스위칭 노치필터는 기존에 제시되었던 이론에 비하여 직관적이고, 추가적인 회로부나 기구부 구성이 필요 없으며, 연산량이 적은 장점이 있다. 또한 다양한 실험을 통하여 스위칭 노치필터의 필터링 성능, 빠른 응답속도와 스위칭 안정성을 검증하였다.

유도전동기의 토크 속응제어법에 관한 벡터적해석 (Vector Analysis on the Quick Torque Control of Induction Motors)

  • 정석권;양주호
    • 수산해양기술연구
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    • 제31권4호
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    • pp.393-401
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    • 1995
  • 본 논문에서는 전압형제어에 의한 유도전동기의 토크 속응제어법의 메카니즘이 기술되어 졌다. 특히 본 논문에서는 펄스전압 인가에 의한 과도토크 소거원리를 전류레벨에서 해석함과 동시에 직관적 이해를 돕기 위해 벡터표현을 이용하여 제안 방식의 이론적 타당성을 입증하였다. 이상의 검토에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 전압형제어에 있어서는 임펄스를 인가함으로써 스텝응답을 실현할 수 있다. (2) 유한 미소정정시간 $\Delta$를 매개로 정식화를 행함으로써, 토크의 스텝응답을 실현할 수 있는 이론적인 전압해 및 현실적으로 실현 가능한 전압해를 동시에 구할 수 있다. (3) 토크 속응제어를 $\Delta$이후의 과도전류가 0으로 되는 전압지령에 의해 실현하므로 펄스전압인가에 의한 스파이크 전류는 발생하지 않는다. (4) 전동기 정수가 불변 또는 실시간으로 동정된다면, 제안방식은 제어지령을 결정함에 있어서 전류정보에 직접 의존하지 않고도 피드포워드적으로 전압지령의 연산이 가능하다. 따라서 제어 시스템 구성의 간략화와 동시에 제어정도가 전류정보에 전적으로 의존하지 않는 제어계의 구축이 가능하다

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유도 전동기의 직접토크제어를 사용한 풍력 발전 시뮬레이터 (Wind turbine simulator using DTC of induction motor)

  • 안민호;신성수;홍덕표;최재호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.171-172
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    • 2013
  • 전기의 수요는 인구 증가와 함께 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 에너지 자원의 부족 및 환경문제 등으로 인해 그 수요를 충족시키는 것에 대한 한계에 다다르고 있다. 많은 연구자들이 이러한 문제를 극복하기 위해 신재생 에너지의 사용을 제한하였고, 그 중 풍력 에너지는 전 세계의 많은 지역에서 이용이 가능하고 저렴한 장점이 있다. 본 논문에서는 유도 전동기의 직접토크제어를 이용하여 풍력 발전기를 모델링 하였고 직접토크제어를 사용함으로써 토크 응답 특성이 매우 빠르고 모터의 파라미터 변화에 대한 민감도가 감소하며 제어기의 구성이 단순하다는 장점을 가지고 있다.

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4스위치 3상 BLDC 전동기의 토크 리플 저감을 위한 전류제어 알고리즘 (A Current Control Algorithm for Torque Ripple Reduction of Four-Switch Three-Phase Brushless DC Motors)

  • 박상현;김태성;이병국;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.126-133
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    • 2004
  • 본 연구에서는 저 비용 응용분야에 적합한 4스위치 3상 BLDC 전동기의 새로운 전류 제어 알고리즘을 제안하였다. 4스위치 시스템에서 빠른 속도 및 토크 응답 그리고 적은 토크 리플과 같은 좋은 동작 특성을 얻기 위한 기준 전류 발생 기법을 제안하였다. 특히, 제안한 기법은 전류 전환시 발생되는 토크 리플을 현저히 저감시켜 4스위치 시스템을 산업 응용 분야에 보다 널리 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

벨트 연결형 기동 발전기를 사용한 승용차 엔진 토크 맥동 감소 (Suppression of Engine Torque Ripple of a passenger vehicle with a belt driven Integrated Starter Generator)

  • 이동훈;권태석;설승기;김종대
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.5-9
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    • 2004
  • 본 논문에서는, 벨트 연결형 기동발전기(Integrated Starter Generators)를 이용하여 승용 자동차에서 엔진 기동 시 발생하는 토크 맥동을 억제하는 방법을 제안하였다. 기동발전기의 빠른 토크 응답성을 통하여 내연기관의 기동 시 발생하는 저 주파수의 진동을 억제하여 승용차의 승차감을 개선하고자 한다. 특히 벨트를 통하여 구동되는(또는 구동하는) 벨트 연결형 기동발전기에 있어 벨트의 특성 분석과 모델링을 통하여 효과적인 맥동토크 억제 법을 제시하였다.

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퍼지제어기를 이용한 농형 유도 전동기의 직접 토크제어 (Direct Torque Control of Squirrel Cage Typed Induction Motor Using Fuzzy Controller)

  • 한상수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.122-129
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    • 2008
  • 기동 시나 갑작스런 토크명령 변동에 빠른 토크응답 특성을 갖는 퍼지 논리 제어기를 이용한 농형 유도 전동기의 직접 토크제어 방식을 제안하였다. 퍼지 제어 알고리즘은 기존의 DSC(Direct Self Controller) 제어 원리를 기저로 하여 제안하였으며 퍼지 추론 및 비 퍼지화를 거쳐 수행된다. 유도전동기의 자속과 토크는 광범위한 속도 영역에서 비 간섭 및 우수한 동특성을 갖는 회전자 자속 기준 동특성 모델을 사용하였다. 실험 결과 제시한 퍼지 제어 알고리즘은 우수한 동특성 및 적응적 특성을 갖으며 전동기 변수와 동작 조건의 변동에 민감하지 않고 강인하다.

피드포워드적 토크고속응답제어법을 이용한 유도전동기의 속도센서레스 제어 (A Speed Sensorless Control of Induction Motors Based on Feedforward Quick Torque Response Control Technique)

  • 정석권
    • 동력기계공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.70-78
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    • 1999
  • The vector controlled induction motor(I.M) with speed sensor has been widely used for variable speed drive systems. In these application fileds, speed sensorless control are expected strongly to progress reliability, simplicity and cost performance of I.M and to expand its application part. This paper describes a novel speed sensorless control method of I.M based on feedforward quick torque response control technique. Especially, this paper aimed at the realization of sensorless control in the very low speed region, The proposed method can be formulated simply from a motor circuit equation and conducted easily by detecting primary motor currents and a voltage command at every sampling time. Throughout some results of numerical simulations with the assumption of using a pulse width modulation(PWM) voltage source inverter, the validity of the method was successfully confirmed.

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대형 토크 제어모멘트자이로의 제어로직 설계 및 실험 (Design of Control Logic, and Experiment for Large Torque CMG)

  • 이종국;송태성;강정민;송덕기;권준범;서중보;오화석;전동익;박상섭;이준용
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.291-299
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    • 2021
  • 본 논문에서는 제어모멘트자이로 내 짐벌과 모멘텀 휠의 제어로직에 대해 기술하였다. 우선 소모전력과 안정도(이득여유, 위상여유)를 고려하여 모멘텀 휠의 제어로직을 설계하였다. 두 번째로는 진동흡수장치의 공진과 안정도를 고려하여 짐벌의 제어로직을 설계하였다. 세 번째로는 제어 모멘트자이로에서 발생하는 힘과 토크를 측정하기 위한 장치 구성에 대해 기술하였으며, 네 번째로는 모멘텀 휠과 짐벌의 주파수응답 및 시간응답 시험 결과를 나타내었다. 그리고 마지막으로 제어 모멘트자이로를 통해 발생한 힘과 토크를 실험적으로 측정하여 나타내었다.

유도전동기 직접토크제어를 위한 새로운 퍼지 가변 스위칭섹터 기법 (New Fuzzy Variable Switching Sector Technique for DTC on Induction Motor Drives)

  • 柳 志 帥;洪 淳 瓚;李 起 常
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.137-148
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    • 2002
  • 직접토크제어 기법은 벡터제어계 설계 및 운전시 요구되는 복잡한 좌표변환과 전류제어루프가 불필요하며, 빠른 토크응답을 얻을 수 있기 때문에 벡터제어 기법에 버금가는 유도전동기의 고성능 제어기법으로 인정되고 있다. 본 논문에서는 직접토크제어 기법 적용시 중요한 어려움의 하나로 지적되고 있는 저속영역에서의 자속저하 및 이로 인한 전류고조파의 증가 문제를 해결하기 위한 대책으로서 퍼지 가변 스위칭섹터 기법과 이 기법의 실시간 적용을 위한 실현방법을 제안하였다. 제안된 스위칭섹터 기법을 포함한 유도전동기 제어시스템의 실험적 성능을 고찰하기 위하여 DSP를 이용한 제어보드를 제작하였다. 시뮬레이션과 실험 결과는 제안된 퍼지 가변스위칭 섹터 기법을 도입함으로서 유도전동기 드라이브의 성능이 현저히 개선됨을 보여준다.

모델 기준 적응 시스템(MRAS) 부하 토크 관측기를 이용한 유도 전동기의 속도 제어 (Induction Motor Speed Controlf MRAS-Based Load-Torque Observer)

  • 조문택;이충식;이세훈
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.119-123
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    • 2007
  • 본 논문은 유도전동기의 센서리스 속도제어기에 대한 연구이다. 유도전동기의 속도의 제어방법은 자속추정을 위한 기준모델로써 부하-토크 관측기를 이용한 MRAS(Model Reference Adaptive System)를 기초로 하였으며, 전형적인 MRAS 제어기 특성의 속도응답은 부하 토크 외란의 변화에 영향을 미친다. 따라서 제안된 시스템에서의 부하-토크 관측기를 사용한 속도제어 특성은 부하 토크 외란에 의한 영향을 받지 않는다. 이러한 제어 알고리즘을 MATLAB의 SIMULINK를 통해 전체 시스템을 모델링하여 시뮬레이션 한 결과는 유도 전동기의 다양한 부하 구동 적용에 대한 슬라이딩 속도 제어기의 효과적인 개선이 되었음을 알 수 있었다. 그러므로 이러한 제어 방법들이 산업 응용분야에 확대되어 적용되었으면 한다.

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