• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.241-242
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• 2011

교통 약자 승객의 편의성 증대, 도심의 매연 감소 및 온실가스 저감 등 대중 교통 선진화를 위해 친환경 초저상 전기버스의 개발이 필요하다. 초저상 전기버스는 초저상 액슬 일체형 휠모터 구동시스템을 탑재한 형태로 구현이 가능하며, 초저상 액슬 일체형 휠모터 구동시스템은 구동 모터를 액슬 허브에 일체화 시킴으로써 기존 구동시스템 대비 무게 및 사이즈가 대폭 줄어들고, 동력 전달 매커니즘을 획기적으로 개선하여 효율 향상 및 차량 연비 개선이 가능하다. 특히 바퀴 중심과 액슬 출력 중심에 단차를 둠으로써 차량의 전방 바닥 뿐만 아니라 후방바닥을 평평하게 유지할 수 있어 실내 공간이 획기적으로 개선되어 교통 약자를 포함한 승객의 편의성을 향상시킬 수 있다. 또한, 액슬 일체형 휠모터 구동시스템은 각 휠의 분산 구동이 가능하므로 동특성 및 구동제어성이 뛰어나고, ESP(Electronic Stability Program), VDC(Vehicle Dynamic Control) 등과 연계하여 통합적인 지능형 시스템을 구현할 수 있다. 액슬 일체형 휠모터 구동시스템은 휠모터와 감속기 및 휠모터제어기 등으로 구성되며, 본 논문에서는 초저상 액슬 일체형 구동시스템용 120kW급 휠모터 및 휠모터제어기의 개발 및 다이나모 환경에서 T-N 특성 및 최대 출력 시험, 효율 시험을 통해 전기버스 등 대형 차량(Heavy Duty Vehicle)에 적용 가능한 전기동력시스템의 성능을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.561-562
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• 2011

인 휠 모터를 이용하여 구동되는 전기차량은 각 모터의 동기 제어가 요구된다. 기존의 마이크로컨트롤러는 구동시킬 수 있는 모터의 개수가 제한되어 인 휠 모터를 이용하여 구동되는 전기차량과 같은 다축 제어 시스템에 적용하기가 어렵다. 따라서 본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용하여 4축 동기 SVPWM 기법을 구현하였으며, 시뮬레이션을 통하여 성능을 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.35-43
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• 2023

차세대 전기자동차에서는 전비 향상 및 주행 성능 개선을 위하여 각 휠에 의해 직접적으로 토크를 제어하는 인 휠 모터 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 전기자동차 구동용 인 휠 모터에 적용되는 토크 벡터링 시스템에서 각 휠에 가해지는 토크를 분배하는 알고리즘에 대한 연구를 수행하였다. 차량의 주행 및 조향에 따른 실제 차량 특성 파라미터를 적용한 차량 모델을 구현하기 위해 MATLAB Simulink 환경에서 시뮬레이션을 진행하였으며 제안된 알고리즘에 따라 토크 분배가 이뤄지는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.612-615
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• 2013

허브(hub) BLDC(Brushless Direct Current) 전동기란 아우터로터 타입 고효율 전동기로 다극의 영구자석으로 이루어진 회전자가 바퀴의 구동축이 되는 직접구동용 모터를 말하며, 휠인모터라고도 불린다. 본 연구에서는 허브모터를 구동축으로 갖는 2륜 또는 3륜 구동체를 구동하기 위한 BLDC 허브모터 속도 제어기를 PIC 마이크로 컨트롤러를 이용하여 설계한다. 구동기는 6 개의 독립된 MOSFET 스위칭소자를 사용하여 구성하며, 게이트 구동회로는 직접 설계하여 경제성을 높인다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.405-411
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• 2015

본 논문은 회전 동력을 직접 바퀴에 전달하는 휠-인 직구동 모터를 제어 대상으로 하여 속도 계측 및 제어시스템을 설계하는 방법에 대한 논문이다. 지능 제어기로서 16비트급 모션제어 전용의 dsPIC30F2010 마이크로프로세서를 사용한다. 프로세서의 여러 기능 중 내부의 최소 기능인 시스템 클럭, PWM, I/O, Timer 및 통신만을 사용하였고, 홀 신호 계측 및 제어 소프트웨어 기능에 대한 동작 특성을 시험하였다. 또한 이러한 기능을 이용하여 PDFF 속도제어 프로그램을 구현하고, 그 실험 결과를 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.380-383
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• 2014

허브(hub) BLDC(Brushless Direct Current) 전동기란 아우터로터 타입 고효율 전동기로 다극의 영구자석으로 이루어진 회전자가 바퀴의 구동축이 되는 직접구동용 모터를 말하며, 휠인 모터로도 불린다. 본 연구에서는 BLDC 허브 모터 구동을 위한 벡터제어 기법 속도 제어기를 dsPIC30f2010 16비트 마이크로 컨트롤러를 이용하여 설계한다. 특히 복잡한 연산 시간을 줄이는 벡터 제어 방법을 제안하고, MOSFET 인버터 구동기를 직접 설계하여 경제성을 높인다.

• 한국추진공학회지
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• 제8권3호
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• pp.17-26
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• 2004

본 연구에서 동력 전달 시스템은 분리 축 방식의 가스 터빈 엔진의 축 동력을 발전기 전력으로 변환하여, 이것을 프로펠러를 구동하는 추력 모터에 공급하는 방식으로 구성되어있다. 여기에 사용된 가스 터빈 엔진은 엔진 축 마력 317shp(236kw)을 약110kw (147shp)으로 플랫 레이팅(flat rating) 하여 운용한다. 본 시험 장치의 엔진은 가스 터빈엔진 출력축과 발전기 사이에 부하 변화 시 댐핑(damping)역할을 할 수 있도록 플라이 휠(flywheel)을 장착하였다. 이 때 플라이휠의 적절한 관성 모멘트가 고려되지 않으면, 발전기와 모터는 부하 상승에 의한 엔진으로부터 요구되는 출력을 얻을 수 없으며, 또한 엔진이 정상적으로 작동하지 않음을 확인할 수 있다. 따라서 제공된 엔진 데이터와 엔진 시험 데이터로부터 동역학적인 천이 효과에 의한 성능 분석을 함으로써 관성 모멘트의 요구 범위를 결정하였다. 재설계한 플라이휠을 장착 시험한 결과, 본 시스템에서 요구한 출력을 얻을 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.40-48
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• 2013

Recently, many types of electric vehicles including a heavy duty vehicle have been developed and released because of the better fuel economy and less gas products. In this study, research about an electric bus which utilizes the wheel motor drive system was conducted. The wheel motor is a motor connected to the wheel directly only with a simple gear so that the developer can utilize the space efficiently and the whole system efficiency will be better because of simple structure. However, because it is different from former types of vehicles which use the differential gear, the development of the integrated control logic is required in order to meet the vehicle stability and driving performance. The developed control logic is composed with direct yaw moment control, regenerative braking control and slip control logics. It is compared to the control logics which does not consist of direct yaw moment control and slip control when the vehicle is exposed in tough situations. For the unification of the control logic, a few maps were developed and applied to determine the output torque of each motor according to the driving status. As a result, it is shown that the developed control logic is more safe and well follow the target speed than the other control logic applied simulations.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권2호
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• pp.172-178
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• 2015

제어 모멘트 자이로(control moment gyroscope, CMG)는 고토크 발생 장치로서 인공위성 뿐만 아니라 항공, 선박, 자동차, 로봇 등의 다양한 산업분야의 자세안정화와 기동 시스템에 적용될 수 있다. 본 논문은 여러 산업분야에서 적용할 수 있는 100Nm급 CMG 개발 전반에 대한 내용을 다룬다. 이를 위해서 CMG 시스템레벨 요구사항 분석, 모터 서브시스템 설계/제작/조립, 시험장치 구성, 성능시험 및 평가에 대한 개발과정과 결과를 제시한다. 스핀모터와 김벌모터를 설계조건에서 구동하여 CMG의 토크출력이 120Nm 이상 생성됨을 성능시험을 통해 확인한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.80-85
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• 2011

본 논문은 인휠형 휠체어에 있어 휠 림에 걸리는 외력을 차량의 전압과 회전 속도를 통해 예측하고 이를 통해 각 바퀴에 사용자의 힘에 따라 차량의 방향 및 속도를 제어할 수 있도록 고안된 제어기 설계에 관한 논문이다. 최근 노인 인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 이동기기에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히 많은 수의 고령자들이 휠체어를 이용하고 있다. 하지만 고령자의 경우 수동 휠체어 사용 시 국내 지형상의 문제로 인해 구동에 어려움을 겪는다. 또한 전동 휠체어의 경우 조이스틱으로 구동하므로 하체 근력 약화로 인해 휠체어를 이용하는 고령자의 경우, 상체 근력 또한 약화될 수 있다. 이를 극복하기 위해 림(rim)에 힘이 가해지는 힘의 크기를 파악하여 이에 상응하는 모터를 구동시키는 힘 보조형 인휠 전동기에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 대부분의 힘 보조형 인휠 전동기의 경우 힘의 크기를 측정하기 위한 센서 모듈이 장착되어야 하며 이를 위해 힘의 크기를 측정하기 위한 별도의 림을 설계해야 하는 등 기구적 장치가 요구된다. 이에 본 논문에서는 이러한 힘의 크기를 측정하기 위한 림 설계 대신에 모터의 수학적 모델을 기초로 모터에 전달되는 전압과 바퀴의 현재 속도를 토대로 인휠형 모터에 걸리는 외력을 추정하고 이를 토대로 사용자의 이동 속도와 방향을 추정하여 모터를 이동시킬 수 있도록 하였다. 본 논문은 제안된 수학적 모델을 기초로 사용자의 구동 의지력을 정확하게 측정할 있었다. 또한 이를 기초로 한 제어기를 적용할 경우 인휠 휠체어를 사용자의 의지에 따라 이동할 수 있음을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.