• Title/Summary/Keyword: 토크 모델링

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Verification of Torque Disturbance Modeling of CMG Gimbal and Its Torque Ripple Reduction using Feed-Forward Control (제어모멘트자이로 김블의 토크 외란 모델링 검증 및 피드포워드 제어를 이용한 토크 리플 저감)

  • Lee, Junyong;Oh, Hwasuk
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.12 no.1
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    • pp.27-34
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    • 2018
  • In this study, the generating of torque regarding the Control Moment Gyro (CMG) is proportional to the angular velocity of gimbal. This is the case because gimbal affects the attitude control of the satellite directly, and it is necessary to reduce the incidence of torque ripple of gimbal. In this paper, the cause of the torque ripple of gimbal is reviewed and mathematically modeled by assuming the friction imbalance of bearing, the magnetic field and the phase current imbalance of the motor. We are able to confidently estimate the modeling parameters of gimbal disturbance using a constant speed test, and then analyze the influence of applying feedforward control to our modeling. Additionally, the simulation results show that the torque ripple and angular velocity fluctuations are reduced when apply this modeling to the identified study parameters. Finally, we present the disturbance reduction technique using our disturbance modeling.

Modeling and Detent Torque Hormonic Analysis of Hybrid Type Step Motor (하이브리드형 스텝모터의 모델링 및 디텐트 토크 고조파 분석)

  • Yoon, Shin-Yong;Baek, Soo-Hyun;Kim, Yong;Kim, Cherl-Jin
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.16 no.5
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    • pp.14-21
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    • 2002
  • This paper did the study target for modeling, characteristics analysis and harmonic reduce with the detent torque of a 4 phase and 5 phase hybrid type step motor. For this, it was attempted to derive the mathematical modeling and used the permeance method for flux field analysis. Through this analysis result, this paper acquired the detent torque of this model. To compare the characteristics analysis of phase difference with two motors structure it have obtained to derive the operating detent torque with this model. Here, 5 phase motor has known the harmonic reduce of detail torque compare with 4 phase motor. Also, that has showed to improved the step response. The analysis result has represent the effect that a fundamental component of the permeance distribution produces the average torque and that harmonic components produce the ripple torque.

A Study on tractive effort control for Railway Vehicle (철도차량의 최대견인력 제어를 위한 연구)

  • Chung, Choon-Byeong;Kim, Dae-Gun;Hahm, Nyun-Gun;Lee, Sang-Chip;Jeon, Kee-Young;Lee, Hun-Gu;Han, Kjyung-Hee
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.265-269
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    • 2005
  • 본 논문에서는 최대 견인력 제어를 위해서 최소 차원 부하 토크 외란 관측기를 이용하여 점착력 계수를 추정하고 추정한 점착력 계수의 미분치를 PI 토크 제어하는 Anti-slip제어를 제안한다. 최소차원 부하 토크 외란 관측기는 회전자의 위치 정보와 토크 전류의 정보를 이용하여 부하 외란토크를 추정하고, 부하 외란 토크에 철도차량 상수를 이용하여 점착력 계수를 추정한다. 또한 부하토크외란 관측기는 구조가 간단하며, 시스템의 외란 및 각종 제어이득, 시스템의 상수 변화에 대해서도 견실한 견인력 제어 특성을 가지고 있다. 이와 같은 시스템의 모델링과 전동기 토크에 대한 회전자의 위치 정보를 이용하여 최소차원 부하 토크 외란 관측기의 상태변수인 점착력 계수를 추정하고, 추정한 점착력 계수의 미분치를 PI토크 Anti-Slip제어하여, 최대 견인력 제어가 되도록 하였다.

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Modeling of Wheeled-Mobile Robots and Path-Tracking using Time-Scaling Method (구륜이동로봇의 모델링과 Time-Scaling 기법을 이용한 경로추적)

  • Kim, Choung-Soo
    • Journal of the Korea Computer Industry Society
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    • v.5 no.9
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    • pp.993-1004
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    • 2004
  • We propose the method for kinematic and dynamic modeling and Path-tracking of four-wheeled mobile robots with 2 d.o.f having the limited drive-torques. Controllability of wheeled-mobile robots is revealed by using the kinematic model. Instantaneously coincident coordinate system, force/torque propagation and Newton's equilibrium law are used to induce the dynamic model. When drive-torques generated by inverse dynamics exceed the limitation, we make wheeled-mobile robots follow the reference path by modifying the planned reference trajectory with time-scaling. The controller is introduced to compensate for error owing to modeling uncertainty and measurement noise. And simulation results prove that the method proposed by this paper is efficient.

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Co-Simulation for Electric Forklift System Using RecurDyn and Matlab with Simulink (RecurDyn과 Matlab/Simulink를 이용한 전동지게차 시스템의 Co-Simulation)

  • Kim Sang-Hoon;Mok Hyung-Soo;Yun Duk-Jin
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.342-344
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    • 2006
  • 전동기 구동시스템의 사양 결정과 설계를 위해서는 부하의 부하토크, 관성계수, 마찰계수 등의 정보에 의한 부하 모델링이 반드시 필요하다. 전동지게차 시스템의 모델링을 위해서는 차체의 중량과, 바퀴의 제원 등 제한적인 정보를 기초로 하여 번거로운 계산과정을 거쳐야 하지만 정확한 정보를 얻기에는 어려움이 따른다. RecurDyn은 기계시스템의 모델링과 시뮬레이션을 하는 3차원 해석이 가능한 Functionbay사에서 개발한 시뮬레이션 프로그램으로서 3D의 기계적인 형상을 작성하고, 물성을 입력하면 부하토크, 등가 관성계수, 마찰계수를 출력할 수 있어 전동기구동시스템의 시뮬레이션 프로그램인 Matlab/Simulink와 결합하여 시뮬레이션을 수행 할 경우 부하 모델링 없이 전체 구동시스템의 특성 시뮬레이션이 가능하다. 본 논문에서는 영구자석 동기전동기로 구동하는 전동지게차 시스템을 대상으로 RecurDyn 프로그램의 활용을 소개하고 Matlab/Simulink를 이용한 결함 시뮬레이션의 가능성을 보고자 한다.

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An improved control strategy for a DFIG in wind turbine under unbalanced condition (계통전압 불평형시 DFIG를 이용한 풍력발전 시스템의 동적 모델링 및 제어기법)

  • Lee, Sol-Bin;Kim, Seo-Hyoung;Lee, Kyo-Beum
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.200-202
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    • 2009
  • 본 논문은 계통전압 불평형시 이중여자 유도형 풍력발전기 (Doubly Fed Induction Generator-DFIG)의 토크 리플 저감과 dc-link 전압의 맥동을 제거하는 기법을 제안한다. 계통전압 불평형 시 DFIG의 동적 모델링을 통해 토크 맥동 성분과 dc-link 전압 리플 성분을 수식화 한다. 유도된 수식을 기반으로 회전자 측 컨버터는 정상분과 역상분을 독립적으로 제어하는 듀얼 전류 제어기를 통해 토크 리플을 저감하며, 계통 측컨버터는 전력이론을 통해 계산된 보상 전류 지령치를 통해 cd-link 전압 맥동을 제거한다. 3kW급 풍력 발전 시스템에 제안하는 기법을 적용한 시뮬레이션 결과를 통해 타당성을 입증한다.

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Torque-Speed Analysis of Squirrel Cage Induction Motor with Varying Shape of Rotor Bar Using Finite Element Analysis (유한요소해석을 통한 회전자 도체 형상 변화에 따른 농형 유도전동기의 토크 특성 해석)

  • Lee, Kang-Hyouk;Park, Il-Han
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.886-887
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    • 2011
  • 본 논문에서는 농형 유도전동기의 회전자 도체 형상을 변화시켜 토크 특성을 살펴본다. 회전자의 변화에 의한 영향만을 고려하기 위해 고정자룰 간단히 모델링 하고 전압일정조건을 인가했으며 그에 해당하는 토크 식을 유도했다. 회전자 도체는 가장 기본적인 Canned 형상으로부터 시작하여 복잡한 슬롯 형상까지 도입하여 해석하였다. 해석된 결과들을 이용해 각 도체 형상에 의한 자계 분포와 함께 고찰한다.

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Wind turbine simulator using direct torque control of induction motor (유도 전동기의 직접 토크 제어에 의한 풍력 발전 시스템 시뮬레이터)

  • Ahn, Minho;Lee, Kyungkyu;Chio, Jaeho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.07a
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    • pp.449-450
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    • 2014
  • 풍력 발전 시스템은 풍력 터빈이 바람에 의해 회전함으로써 발전이 된다. 실험실에서 풍력 발전 시스템을 연구하기 위해서는 바람이 하는 역할을 별도의 모터를 사용하여 회전시켜 주어야 하는데 본 논문에서는 유도전동기의 직접 토크 제어를 이용하여 풍속 데이터를 가지고 상응하는 토크의 지령치로 환산하여 풍력 에너지를 모델링 하였다. 이렇게 발전된 에너지를 최대의 효율로 전달하기 위해서는 MPPT기능이 수행되어야 하며 별도의 센서가 필요없는 Fuzzy MPPT를 수행하였다.

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The Direct Torque Control of Induction Motor for Dynamic Characteristics Improvement in a Low Speed Range (저속영역에서의 동특성 개선을 위한 유도전동기의 직접토크제어)

  • 조금배;최연옥;백형래
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.5 no.6
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    • pp.601-609
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    • 2000
  • Direct torque control(DTC) of AC motor has the fast torque and flux dynamic responses even though it has very simple scheme to implement. However, DTC do not show good performance at low speed range with conventional open loop stator flux observer when stator resistance varied. Therefore, authors propose a new nonlinear stator flux observer in order to estimate the stator flux of induction motor at low speed and show its simulation results.

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

  • Ahn, Minho;Shin, Seongsoo;Hong, Ducpyo;Chio, Jaeho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.11a
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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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