• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.1-9
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• 2007

본 논문은 SynRM의 동손 및 철손을 최소화 하는 효율 최적화 제어를 제시한다. 퍼지와 신경회로망으로 구성된 적응 퍼지-신경회로망 제어기를 바탕으로 한 속도 제어기를 설계한다. 특정 전동기 토크를 발생하는 d-q축 전류 조합은 무수히 많이 존재한다. 효율 최적화 제어기의 목적은 정상상태에 확실한 동작점에서 d-q축 전류 조합을 찾는 것이다. 제시된 알고리즘은 양호한 동적 토크 제어를 유지하는 동안 속도 및 토크 변화를 감소시키기 위하여 전자기적 손실은 허용한다. HAI 제어기의 제어 성능은 다양한 동작 상태에서 평가된다. 결과 분석은 제시된 알고리즘의 타당성을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2061-2066
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• 2011

사이클로이드 감속기는 기계의 회전수를 조절하기위한 장치이다. 사이클로이드 감속기는 큰 토크로 변환시킬 수 있는 장점이 있지만 높은 회전수 에는 적합하지 않다. 한편 200톤 하중이 가해지는 수송기기에 있어서 감속기의 사용한계속도를 찾아내기는 불가능하다. 본 연구에서는 LS-DYNA를 이용하여 마찰손실동력을 수치 해석적으로 검토하였다. 최대토크3.5ton-m에 있어서 회전수 60rpm 그리고 162rpm으로 구동하여 해석을 수행한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 60rpm회전의 경우 최대응력은 RV gear의 경우 463MPa 핀기어의 경우 507MPa이 발생하였다. 마찰손실동력은 50kW이며, 162rpm의 경우 최대응력값은 RV gear와 핀기어 각각 550MPa, 538MPa이 발생하였다. 손실동력은 175kW이 발생하여 사용이 불가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.66-74
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• 2005

최근 급속도로 발전되고 있는 산업분야에서 서보시스템은 빠른 응답특성과 고도의 정밀성이 요구되고 있다. 이러한 특성의 요구로 인하여 산업용 서보전동기 구동시스템에 고정자 혹은 회전자 자속벡터의 순시위치와 고정자 전류를 검출하여 좌표변환에 의해 고정자 전류를 여자성분과 토크성분으로 분리 제어하는 벡터제어 이론이 많이 적용되고 있다. 벡터제어에서는 좌표변환과 SVPWM 발생을 위해 많은 연산을 요구하므로 디지털 제어시스템에서 DSP에 많은 부담을 주고 있다. 그러나 직접토크제어(DTC) 알고리즘은 디지털 제어 구조로 토크와 고정자 자속 성분의 전류제어에 룩업 테이블을 사용하므로 벡터제어처럼 많은 제어기와 복잡한 연산을 필요로 하지 않고, 동적 응답특성이 전동기의 정수변화에 영향이 적으면서 직접 전동기의 토크와 고정자 자속을 독립적으로 제어할 수 있는 장점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 표면 부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)를 사용하여 DTC에 의한 서보 전동기 제어와 벡터제어에 의한 서보 제어시스템 결과를 비교하여 직접토크제어 알고리즘의 산업용 서보 시스템으로의 적용 가능성을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.98-106
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• 2006

본 논문은 동손과 철손을 최소화 하는 SynRM을 위하여 효율 최적화 알고리즘을 제시하였다. 속도 제어기의 설계는 퍼지제어와 신경회로망을 사용한 적응 퍼지-신경회로망(AFNN) 제어기에 기반을 두었다. 특정 토크는 d와 q축의 전류성분의 다양한 합성으로 얻을 수 있다. 효율최적화 제어는 정상상태에 일정한 동작점에서 최소 손실을 제공하는 d와 q축 전류 성분의 조합을 찾는다. 직접 조절되는 토크 발생은 효율최적화 제어 설계에 의하여 매우 잘 조절되어지는 전류 성분이다. 제시된 알고리즘은 속도변화와 양호한 토크제어를 위해 전자기적 손실을 허용한다. HAI 제어기의 제어성능은 다양한 동작상태 분석을 통하여 평가한다. 분석된 결과는 제시된 알고리즘의 타당성을 보여준다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.189-190
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• 2017

본 논문에서는 PMSM에서 단위 전류당 최대 토크를 발생시키는 MTPA(Maximum Torque Per Ampere)제어에 기반한 센서리스 V/f 운전 기법을 제안한다. 기존의 센서리스 V/f 운전에서는 MTPA 제어가 고려되지 않아 구동 효율이 감소하는데 본 논문에서는 d축 전류를 기반으로 비례적분기 제어기를 사용하여 개선하였다. 또한 부하 변동에 대한 우수한 동특성과 안정성을 갖도록 하였다. 250W 블로워용 PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)에 대한 실험을 통해 그 효용성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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• pp.506-510
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• 2004

토크 전달시스템은 다수의 기어와 커플링이 유연하게 구성되어 있으므로 모터의 속도가 갑자기 변할 때 비틀림 진동이 발생한다. 모터의 정확한 응답 특성을 얻기 위해서는 반드시 이 진동은 억제되어야 한다. 따라서 진동억제는 모터제어에 있어서 매우 중요하다. 특히 2관성 시스템의 진동억제를 위해 다양한 제어방법들이 소개되었다. 토크의 비틀림 현상으로 인해 발생하는 진동을 억제하기 위해 토크의 비틀림 성분을 궤환시키고 일반적인 필터로 구성된 외란 관측기 필터를 사용하는 방법이 소개되었다. 또한 이를 계수도법(CDM)을 이용 적절한 P 제어기와 필터의 계수값을 설계하여 진동을 억제하는 방법이다. 그러나 계수도법을 이용하여 설계된 제어기 파라미터는 외란 인가시 적응성이 떨어짐을 알 수 있다. 반면 PID 제어기는 설계가 간단하나 초기에 과도한 오버슈트를 및 진동 문제를 유발한다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 최근에는 2자유도 파라미터 a로 비례이득을 가변함으로써 외란에는 영향을 받지 않고 목표치 추종 성능을 개선할 수 있는 단순하고 실용적인 2자유도 PID 제어기가 소개되었다. 그러나 이 방법 역시 원하는 P값을 얻기 위해 u를 가변 하여야 하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 단점들을 극복하기 위해 퍼지 알고리즘을 사용 파라미터 $\alpha$를 자동 조정하는 제어기를 설계하였다. 사용된 제어기의 성능을 입증하기 위하여 기존의 제어방법과 시뮬레이션을 통해 비교, 평가한다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2005년도 한국우주과학회보 제14권1호
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• pp.138-142
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• 2005

위성자세제어용 구동기 인 반작용 휠은 축 방향 토크뿐만 아니 라 횡 축 방향 외 란 토크와 힘을 발생시켜 위성의 정밀 지향 안정성에 영향을 미치게 된다. 이를 위해서는 반작용 휠 구동시의 발생 외란을 정밀하게 측정할 필요가 있다. 그러나 반작용 휠의 구동은 측정테이블의 진동을 야기 시키고 테이블의 공진 주파수 영역에서 큰 측정 오차를 유발한다. 본 논문은 이러한 진동오차들을 줄이기 위하여 주파수 보정법에 의한 사후처리 과정을 제시하고, 이 보정법으로 얻어진 데이터들로부터 외란 파라미터를 결정함으로써 구동기 외란의 보다 정밀한 측정을 가능케 하기 위함이다. 이 보정법을 적용함으로써 구동기 외란 측정 주파수범위를 넓힐 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.67-73
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• 2009

본 논문에서는 고속에서 토크 제어 시 표면 부착형 전동기에 발생되는 자기 포화 현상으로 인한 돌극 현상을 분석하고 해석한다. 인덕턴스 추정을 위한 State-Filter를 고안하여 d축과 q축의 임피던스를 추정하며 추정된 d축과 q축의 임피던스 차이로 자기 포화로 인한 돌극성이 존재한다는 것을 증명한다. 또한, 약자속 영역에서 토크 제어를 수행함에 있어서 돌극성 효과를 고려한 전류제어 방법을 제안한다. 릴럭턴스 토크를 가지는 전동기 모델을 기반으로 하여 제안된 제어기는 전류 제한원에서 토크 곡선을 따라 d축과 q축의 전류를 조절한다. 제안된 전류제어의 타당성을 증명하기 위해 600[W] 상용 SMPM 전동기를 대상으로 실험을 수행하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권1호
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• pp.83-88
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• 2011

근래에 전기추진선박의 필요성이 대두되고 있으며 특수선박을 시작으로 건조가 증가되고 있는 실정이다. 하지만 선박은 운항 환경에 따라 추진기의 출력 토크 및 속도의 변동이 심하므로 전기추진시스템에 큰 영향을 미친다. 대표적으로 출 입항시, 정상상태의 대양 항해시, 황천 항해시에 선박 추진시스템의 토크 및 속도 변동이 짧지만 빈번하게 변동하게 되므로 전기추진시스템의 전력변환장치에서 전류 및 전압파형에 고조파가 크게 포함되어 발전기, 변압기, 컨버터, 인버터 및 추진전동기에 손실의 증가, 기기의 열화 및 토크 맥동 발생 등의 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 선박의 운항 환경에 따른 추진시스템의 전류 및 전압파형에 포함되는 고조파 함유율을 분석하였다. 분석 결과 저속 영역에서의 잦은 속도 및 부하 변동에 따라서 전동기에 공급되는 전류 및 전압 파형에 포함된 총 고조파 왜형율과 전동기의 토크 맥동이 증가됨을 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.171-178
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• 2008

본 논문에서는 압력예측기법과 직접 순시토크 제어기법을 통한 유압펌프용 SRM의 압력제어 구동시스템을 제안하였다. 일반적으로 유압 펌프 시스템은 유압센서의 응답성으로 인하여 제어시스템의 시지연이 비교적 길어지게 되며, 이러한 시간지연은 PI 또는 PID 제어 구조에서 장시간의 진동과 불안정화를 만들기 쉽다. 본 논문에서는 시간 지연문제를 해결하고 리플이 없는 압력제어를 위하여 스미스 예측기(simth predictor)를 통한 지연보상과 직접 순시토크제어기법(Direct Instantaneous Torque, 이하 DITC)을 적용하였다. 제안된 제어 방식은 펌프와 센서간의 기구적 문제에 의한 지연문제 해결과 안정성을 확보하고, 펌프 압력제어의 동특성을 향상시키며 전류(轉流, commutation) 구간에서 균일한 토크를 발생시켜 토크 리플을 억제하기 위함이다. 제안된 제어방식은 시뮬레이션과 실험을 통하여 효용성을 검증하였다.