• 대한기계학회논문집A
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• 제35권1호
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• pp.59-65
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• 2011

블레이드와 바람의 상호작용에 의해 발생하는 풍력터빈의 공기역학적 토크와 파워의 특성은 매우 비선형적이다. 그러므로 풍력터빈의 전체 동적 거동은 풍속의 크기에 따라서 비선형적인 특성을 가진다. 공기역학적 비선형성은 또한 풍력터빈 제어시스템의 특성에 영향을 미치므로, 풍력터빈 제어기를 설계하기 위해서는 비선형적인 공기역학적 특성들에 대한 해석을 통한 고찰이 필연적이다. 본 논문에서는 정격파워 이상에서 풍속 크기에 따른 비선형적인 공기역학적 특성들과 이 비선형성들이 PI 제어기를 가지는 폐루프 피치계에 미치는 영향들을 1-질량 모델의 풍력터빈에 대하여 살펴본다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권3호
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• pp.200-209
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• 2013

본 논문에서 B-dot 제어기 종류, Lyapunov 안정성 관점에서 B-dot 제어기 안정성 검토 결과 요약이 제시되었다. 6시 태양동기 궤도의 대형위성이 초기 자세획득 할 때 또는 이상상태 발생 후 태양획득을 위해 B-dot 제어기가 사용될 경우, B-dot 제어기의 활용성에 대한 검토 결과 제어기 활용성이 매우 높다는 결론을 얻을 수 있었다. 또한 B-dot 제어기 작동원리의 이해를 위해 천이상태 제어토크와 정상상태 제어토크 개념을 도입해서 새로운 물리적 해석 결과를 도출 제시하였으며, 자기 토커가 고장 났을 때 자세 안정화에 미치는 영향을 이론적으로 분석 후 토커고장에 대한 설계 최적화 방안을 제시하였다. 또한 6시 태양동기 궤도의 대형위성에서 B-dot 제어기의 유용성 및 자기토커 고장 영향 분석결과 확인을 위해 비선형 시뮬레이션 결과 만족스런 태양지향능력 및 예측된 고장 영향 분석결과 등이 확인되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1104-1108
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• 2020

본 논문에서는 3상 영구자석 동기전동기의 속도리플 저감을 위한 가변형 비례공진 전향보상 알고리즘을 제안한다. 일반적인 토크 맥동의 원인은 전류측정오차 및 데드타임으로 인한 전기적 맥동과 회전자 편심과 편심 부하로 인해 발생될 수 있다. 이러한 토크 맥동은 전동기의 속도 맥동을 야기하고 전동기 구동 시스템의 운전 성능을 저하시킬 수 있다. 이를 위한 본 논문에서는 속도 맥동의 원인을 분석하고 속도 맥동을 저감하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 속도 맥동에 포함된 특정 운전 주파수를 저감하기 위해 가변형 비례 공진 제어기를 적용하였고, 전향보상 제어기 구조를 이용하여 보상동작이 수행되도록 하였다. 제안한 알고리즘은 다양한 실험을 통하여 타당성과 효용성을 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.1507-1510
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• 2012

본 논문은 EPS(전자식 파워 스티어링)에 사용되는 Torque and Angle sensor 의 절대각 신뢰성 보증 방식에 관한 것으로, Inductive 방식의 센서에서 절대각 신호 신뢰성 보증에 대한 효과적인 방법을 제시한다. 전동식 파워 스티어링 시스템의 ECU(전자제어유닛)는 조타각도를 출력하는 2 개의 소자에서 버니어 알고리즘을 통해 360 도 이상의 멀티 조타각을 인식하게 된다. 토크&조향각 센서는 절대 조향각을 계산하는 1 개의 Hall IC 소자 신호와, 상대 조향각을 계산하는 ASIC 소자 신호를 사용하여 멀티 조타각을 인식한다. 인식된 조타각이 추가적인 검증 절차 없이 제어에 사용된다면, 센서의 이상 발생 시에 운전자의 조타감을 불편해질 수 있고, 나아가서는 차량사고의 위험을 발생시킬 수 있다.따라서 차량 거동 시 절대 조향각의 신뢰성 검증은 제어와 동시에 항상 요구되어야 한다. 특히, 유럽/미국 업계의 ISO 26262 표준 도입에 따라 절대 조향각의 높은 신뢰성이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 요구사항을 만족하기 위해 측정된 절대각 신호를 기준으로 상대각 신호 2 개를 측정에 사용하고, Driving 시에도 절대각 기준의 신뢰도 향상을 위해 절대각 신호 1 개를 비교기로 사용한다. 최적화된 에러 기준을 근거로 절대 조향각 신호의 신뢰성을 보장하는 방법을 제안한다. 이러한 방법을 적용한다면, 정확하고 안정적으로 조타각을 결정함으로써 EPS 안전성 확보에 도움을 줄 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1359-1365
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• 2014

본 연구에서는 측추력기 구성품인 Shutter의 열구조 안전성을 평가하기 위해 단방향 유체-구조 연성해석을 수행하였다. Shutter는 측추력기에서 노즐을 개방시키기 위한 구동 토크와 연소가스의 고온, 고압 열하중을 받는 부품으로 연소가 진행되는 동안 열구조 안전성을 확보하여야만 한다. 유체-구조 연성해석을 위해 측추력기의 연소시간동안 내부 유동장에서 발생하는 연소가스의 압력 및 온도 분포, 대류 열전달계수값을 유동해석을 통해 도출하였고, 이 결과 값을 맵핑 방식을 이용하여 열구조 해석의 하중조건으로 부가하였다. 연소시간동안 Shutter에서 발생되는 최대 응력 및 취약위치, 온도분포를 단위 시간 단위로 분석하여 온도에 따른 소재의 인장강도 값과 비교하여 열구조 안전성을 평가 하였다. 또한 반경 방향 변형량을 분석하여 셔터와 노즐목 간의 적정 간극을 설정하는 근거로 활용하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.149-153
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• 2003

AC 부하를 갖는 동기전동기에 있어서, 동기전동기의 속도리플을 저감시키기 위한 문제를 풀기위해 3가지 제어기법에 대해 비교를 한 후 가장 강인한 제어기법에 대해 분석하였다. AC 부하를 갖는 특별한 제어 대상으로 엑스선 전산화 단층촬영 장치(CT)용 겐트리를 선정하였으며 시스템이 갖는 특별한 구조에 의해 이러한 시스템 특성을 갖는다. 동기전동기의 출력 축에 링(Fing) 모양의 원판 프레임을 갖으며, 이 원판 표면에 무게가 서로 다른 여러 장치(X_선 튜브, X-선 검출기, 고압발생장치, DAS 장치, 온도조절장치 등)를 부착하여 영상 획득 시스템의 회전부를 구축하기 때문이다. 이러한 시스템에서는 무게 평형을 갖지 못하는 편심 무게가 존재하게 되며 이로써 전동기 관점에서는 AC 부하처럼 인식되는 제어 조건으로 인식 될 수 있다. AC 부하를 갖는 동기전동기에 대해 일반적인 벡터제어 알고리즘으로 제어를 수행하면 정상상태에서도 속도 오차가 "0" 으로 줄어들지 않고 AC 형태의 오차 성분이 존재하며 편심 무게의 크기에 비례하여 진폭이 커지는 특성을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 Sine파 보상전류를 갖는 속도제어기법, 펀심부하토크 관측기를 이용한 속도제어기법, 그리고 기준모델제어기법을 소개하였다. 각 방법에 대한 실험 결과로부터 편심무게의 변동과 편심 위치의 변동 조건에서 기준모델제어기법이 강인한 제어 특성과 리플저감 측면에서 가장 우수함을 검증하였다. 이로써 AC 부하 조건에서 고정도 속도 제어기가 요구되는 경우 좋은 선택의 지침이 될 수 있다고 본다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.363-368
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• 2013

영구자석형 동기전동기에 벡터제어를 적용하여 정지시까지 전기제동을 하였으며, 속도검출기는 레졸바를 사용하여 제어기에서 관측자에 의한 위치와 속도를 추정하는 방식을 제안하였다. 또한, 정지직전의 극저속에서 속도에 의한 제동 토오크를 제어하는 방법으로 정지시까지 전기제동을 하였다. 그 결과 제륜자의 소모율 저감과 유지보수성을 증대시키고 소음 및 분진발생의 저감, 승차감과 에너지 사용효과를 향상시켜 전동차의 성능을 향상 시켰음을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제49권4호
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• pp.69-77
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• 2012

본 논문에서는 스텝모터(step motor)에 대한 PLL(phase locked loop) 타입의 위치제어 방법을 제안한다. 제안된 제어 방법은 기존의 개루프(open loop) 위치제어 방법의 주요 문제점인 급 가, 감속 시의 탈조 현상을 발생시키지 않으며 정지마찰력 때문에 발생되는 정상상태 위치오차를 완전히 없애준다. 또한 고속에서 더 큰 토크를 발생하여 구동 가능한 속도제어 범위가 더 크며 진동과 소음도 줄여준다. 제안된 제어기의 성능을 확인하기 위해 시뮬링크(Simulink)를 이용하여 스텝모터에 대해 시뮬레이션 한 결과를 제시한다.

• 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

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.281-284
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• 2006

PW206C 터보 축 엔진을 위해 신경회로망을 이용한 지능형 성능 진단 프로그램이 제안되었다. 이 엔진은 항공우주연구원에서 개발 중에 있는 틸트 로터 타입 스마트 무인기의 추진시스템으로 선정되었다. 스마트 무인기 추진시스템에서 계측되는 성능변수는 가스발생기 회전속도, 동력터빈 회전속도, 배기가스 온도, 토크 등 4개이다. 그러나 이러한 4개 계측변수로는 각 구성품의 손상 진단이 어려운 관계로 압축기 출구 압력 및 압축기 터빈 출구 온도를 포함한 6개의 계측변수를 진단에 이용하였다. 구성품 성능저하량을 판단하는 성능파라미터는 압축기, 압축기 터빈, 동력 터빈의 유량함수 및 효율이다. 신경망을 훈련하고 테스트하기 위한 데이터베이스는 가스터빈 성능모사 프로그램을 이용하여 구성하였다. 훈련된 신경망을 PW206C 터보 축 엔진의 진단에 적용한 결과 제안된 진단 알고리즘이 압축기 오염과 압축기 터빈의 침식과 같은 단일 손상을 탐지하는데 유용함을 확인하였다.