• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.98-100
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• 2006

본 논문은 매입자석형 동기전동기 (Interior Permanent Magnet Motor, 이하 IPM)의 Sensorless 제어에 관한 것이다. IPM에서 벡터제어를 수행하기 위해서는 계자분 전류와 토크분 전류로 나누어서 제어를 해줘야 한다. 이때, 토크는 영구자석과 직교하는 방향으로 토크분 전류를 인가해줘야 하기 때문에, 영구자속에 의해 발생하는 자속의 정확한 위치를 알아야 하고, 그로 인하여 엔코더 등의 자극위치센서를 사용해야 한다. 따라서, IPM은 일반적으로 Sensored제어를 하게 된다. 그러나, 고가의 장치인 엔코더 등의 자극위치센서를 사용하지 않고 적절한 제어를 수행해주기 위하여 여러 sensorless 기법들이 개발되어 발전되었다. 본 논문에서는 자속추정기를 이용하여 자속을 추정하고, 이를 이용하여 모터의 회전속도 및 회전각을 추정함으로써 Sensorless제어가 가능하였다. 본 제어 알고리즘은 자사 벡터제어 인버터인 iV5를 통해 실험하여 확인하였다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제9권2호
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• pp.146-146
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• 1995

본 논문은 유도전동기의 운전조작시에 발생되는 자계변화특성에 대하여 기술하였다. 본 측정시스템은 자기적분형 자계센서, 증폭기, 능동형 적분기로 이루어졌으며, 교정실험에 대한 측정계의 주파수대역과 감도는 각각 20[Hz]∼0.234[mV/μT]이다. 유도전동기의 기동과 정상운전중에 발생하는 자계성분을 측정하였으며, 고조파 성분을 고속 푸리에 변환기법으로 분석하였다. 유도전동기의 직입기동시에는 단일성 펄스자계가 강하게 발생하였으며, 이의 피크치는 정상상태의 값보다 5배이상 크게 나타났다. 이러한 긴 과도시간과 강한 자계의 세기는 전동기의 큰 인덕턴스와 동특성에 기인된다. 유도전동기의 정상운전시에는 유도전동기의 극수에 의존하는 기본파에 대한 분조파의 자계성분이 관측되었다. 또한, 자계의 분조파 성분은 전동기의 토크 변동으로 불균일한 회전토크로 인해 생기는 맥동전류와 전압플리커에 의해서 발생하는 것으로 생각된다. 인버터구동형 유도전동기에서는 직입기동에 비하여 많은 고조파 성분이 발생되고 있었으며, 특히 전동기의 구동주파수가 낮을수록 맥동토크에 의한 전류변화로 고조파 성분은 더욱 증가하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.33-39
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• 2005

본 논문에서는 퍼지와 신경회로망을 혼합한 FNN(Fuzzy Neural Network) 제어기를 이용한 유도전동기의 최대 토크 제어를 제시한다. 먼저 유도전동기 드라이브의 고성능 제어를 위하여 FNN 제어기를 설계한다. 다음은 유도전동기의 최대토크 제어를 위하여 주어진 부하토크에서 고정자 전류를 최소화하여 단위 전류당 발생토크를 높인다. 본 논문에서 제시한 FNN을 이용한 최대토크 제어의 특성을 분석하고 그 결과를 제시한다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제39권2호
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• pp.118-123
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• 2002

토크 전달시스템은 다수의 기어와 커플링이 유연하게 구성되어 있으므로, 모터의 속도가 갑자기 변할 때 비틀림 진동이 발생한다. 따라서 모터의 정확한 응답 특성을 얻기 위해서는 반드시 이 진동을 억제시켜야 한다. 이와 같이 진동억제는 모터제어에 있어서 매우 중요하다. 진동억제를 위해, 특히 2관성 시스템의 제어를 위해 다양한 제어방법들이 소개되었다. 토크의 비틀림 현상으로 인해 발생하는 진동을 억제하기 위해 토크의 비틀림 성분을 궤환시켜 외란 관측기 및 필터를 사용하여 진동을 억제하는 방법이 소개되었고, 이 방법은 CDM으로 적절한 비례 제어기와 필터의 계수 값을 설계하여 진동을 억제하는 방법이다. 그러나 CDM을 이용하여 설계된 제어기는 외란이 인가될 경우에 적응성이 떨어짐을 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 퍼지를 사용하여 제어기의 파라메터 $K_P$를 자동적으로 추종하는 자동추정 퍼지제어기를 제안하고 이 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.297-302
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• 2002

유도전동기의 직접 토크 제어방식은 구조가 간단하여 구현이 용이하고, 빠른 토크 응답성을 갖는 것을 특징으로 견인용 유도전동기의 추동시스템 등에 그 응용분야를 넓혀가고 있다. 그러나 히스테리시스 제어기를 사용하여 출력전압을 결정하는 기존의 직접 토크 제어방식에서는 인버터의 스위칭 주파수가 히스테리시스 밴드 폭과 운전조건에 따라 가변하고 토크맥동이 발생하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 인버터의 스위칭 주파수를 일정하게 유지하고 저속 및 고속 운전영역에서 전동기의 토크 및 고정자 전류 맥등을 저감하기 위한 목적으로 고정자 자속 제어개념과 공간전압벡터 P%에 의한 새로운 직접 토크 제어방식을 제안하였다. 시뮬레이션과 실험을 통해 제안한 알고리즘의 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.118-119
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• 2014

왜곡된 역기전력을 갖는 매입형 영구자석동기전동기를 정현파 전류로 제어할 경우 역기전력의 왜곡으로 인해 발생하는 토크리플은 전동기의 진동, 소음, 효율 저하의 요인이 된다. 저속운전의 경우 토크리플을 상쇄할 수 있는 고조파전류를 인가하여 전류제어에 의해 토크리플을 줄일 수 있다. 그러나 고조파 전류제어에 의한 토크리플 저감은 전류제어기의 대역폭에 의해 전류제어 특성이 좌우되므로 고조파 보상전류의 주파수가 높은 경우 적절한 보상이 되지 않는다. 본 논문에서는 전동기의 고속운전 시 고조파 전류에 해당되는 고조파 전압을 보상함으로써 역기전력에 의한 토크리플을 저감한다. 제안된 토크리플 저감 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.1759-1766
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• 2003

본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터의 궤적 추종 제어에 관한 연구를 위하여 뉴로­퍼지 제어기를 제안하였다. 궤적 추종 제어기를 설계할 경우, 주로 이용되는 효과적인 방법은 토크 계산 제어 방식이다. 그러나, 로봇 매니퓰레이터에 의한 불확실성 문제로 인하여 토크 계산 제어 방식만으로는 좋은 제적 추종 성능을 얻을 수가 없다. 그러므로, 본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터에서 발생한 불확실성을 보상하기 위하여 제안된 뉴로­퍼지 제어기를 이용하였다. 뉴로­퍼지 제어기에서의 퍼지 규칙의 수를 49개로 설정하였으며, 2관절 로봇 매니퓰레이터를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제어기의 효율성을 입증하였다. 그 결과. 제안된 뉴로­퍼지 제어기의 출력이 로봇 매니퓰레이터에서 발생한 불확실성을 효과적으로 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.334-336
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• 2010

가정용 인버터 에어컨에 사용되는 싱글 피스톤 압축기는 가격은 저렴한 장점이 있지만, 한 회전 당 냉매를 1회 압축, 토출하므로 이에 따른 부하변동이 심해 진동이 심하다는 단점이 있다. 싱글 피스톤 압축기는 고속운전 시에는 관성에 의해 진동이 작지만, 에어컨의 효율을 높이기 위해 압축기를 저속으로 운전할 경우 진동이 심해, 소음 증대와 배관 소손의 문제점이 발생 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 싱글 피스톤 압축기 내의 BLDC 모터가 냉매를 압축, 토출 하는 시점을 검출하여, 인버터가 부하변동을 보상하여 저속 운전 시에도 소음 및 진동을 저감하는 제어 기술을 개발하였다. 부하 토크 변동 보상 기술을 적용하여 기존 35Hz가 최저 운전 주파수였던 싱글 피스톤 압축기를 15Hz까지 낮추어 운전이 가능하므로 에어컨의 저전력 고효율 운전이 가능하다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.525-526
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• 2016

전기자동차 (EV)에서 구동용 모터의 토크 제어를 위한 인버터에는 제어 연산 및 고장 진단 기능을 수행하기 위한 MCU가 있으며, MCU는 상위 제어기 차량 제어 유닛 (VCU)에게 현재 모터 및 인버터의 상태를 주기적으로 전달하고, 현재 차량 주행에 적합한 토크 지령을 받아 토크 제어를 수행하게 된다. 이를 위해 MCU는 전류, 전압 및 위치 센서의 값을 읽어 제어를 수행하게 되며, 제어의 결과 값으로 pulse width modulation (PWM)을 생성하여 이를 통해 모터에 전압을 공급하게 된다. 즉 차량의 구동에 있어 PWM 신호는 가장 중요한 부분이다. 하지만 생산 불량 또는 진동에 의한 납땜 불량 또는 MCU 전원 고장 등으로 MCU에 고장이 발생하게 되면 이상 PWM을 생성하게 되고 정상적인 토크 제어가 불가능해진다. 이때 안전하게 EV를 정지 시키는 알고리즘이 필요하게 되며, 이를 수행 할 supervisor control unit (SCU)가 인버터 컨트롤 보드에 추가되어야 한다. 본 논문에서는 고속으로 주행하던 차량에서 메인 MCU가 고장 날 경우에 안전하게 EV를 정차시키는 방법에 대해 다루었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1654_1655
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• 2009

영구자석형 스테핑 모터 (Permanent Magnet Stepping Motor, PMSM)에서는 그 구조적 특징으로 인하여 필연적으로 코깅 토크 (cogging torque)가 발생한다. PMSM의 성능을 저하시키는 코깅 토크를 제거하기 위하여 Internal Model Principle (IMP)을 제안하였다. IMP를 사용하기 위해 Field-Oriented Control (FOC) 기반의 SISO 시스템을 구성하고 IMP를 PI 제어기에 병렬로 추가하였다. 모의 실험 결과로 코깅 토크로 인한 속도 리플이 효과적으로 제거됨을 보였다.