• 전자공학회지
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• 제7권3호
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• pp.34-44
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• 1980

몸체부분에 3-자유도와 작업용핸드에 2-자유도를 갖는 원통좌표형 산업용로봇트의 구동용 서어보장치 설계에 관한 연구보고임. 몸체구동을 위한 서어보모터의 제어장치는 속도, 위치 및 전자자전류를 궤환시켜 구성한 피이드백시스템으로 싸이리스터 듀얼 콘버터(Thyristor dual converter)를 이용하여 평균직류전압에 DC 서어보모터의 속도를 제어하도록 구성하였으며 로봇트의 전체적인 동작은 릴레이를 사용하여 구동축을 선택하도록 하였는 바 속도응답특성을 보완하기 위하여 보상회로를 첨가하였음.

• 수산해양기술연구
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• 제36권3호
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• pp.257-265
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• 2000

본 논문에서는 BLDC 서보모터의 속도 제어성 향상을 위해 속도제어계에 2자유도 적분형 최적 제어법을 적용하고 그 결과를 기존의 PI제어계 및 2자유도 PI제어계와 비교하였다. 2자유도 적분형 최적제어법은 PI제어법이 갖는 지령치 추종특성과 외란 억제특성간의 트레이드오프 문제를 해결하고, 제어계의 최적성을 확보하고자 도입되어졌으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 그 유효성을 고찰하였다. 시뮬레이션을 통해 얻은 결과는 다음과 같다. (1) 2자유도 적분형 최적제어계는 PI제어계에 비해 양호한 지령치 추종성과 외란 및 모델링 오차제거 특성을 보였다. (2) 2자유도 적분형 최적제어계는 제어파라미터인 하중행렬 Q, R 및 W에 대한 제약요건이 없을 경우, 모터의 정격조건 하에서 이들을 적절히 설정함으로써 2자유도 PI제어계보다도 양호한 지령치 추종성과 외란 및 모델링 오차 제거 특성을 얻을 수 있다. (3) 2자유도 적분형 최적제어계는 인가전압 및 전류의 크기를 2자유도 PI제어계의 그것과 동일하게 제약할 경우 2자유도 PI제어계에 비해 지령치 추종에 관한 정정시간 외에는 그다지 우수한 성능을 보이지 않았다. 또한, 실험을 통해 고찰한 PI 및 2자유도 PI제어계의 속도추종성능은 시뮬레이션 결과와 거의 동일하였다. 2자유도 적분형 최적제어계에 대한 실험결과는 논문에 나타내지 못하였으나, PI및 2자유도 PI제어계의 실험결과에서 알 수 있듯이 2자유도 적분형 최적제어계도 시뮬레이션 결과와 같은 경향을 보일 것으로 사료된다. 따라서, 본 논문에서 검토된 방법은 기존의 PI 제어계가 갖는 지령치 추종과 외란억제의 트레이드오프 문제를 상당부분 해결 가능할 것으로 보인다. 또한, 일정의 부하외란 및 모델링 오차내에서는 2자유도 PI제어계 보다 나은 제어성능을 보여 BLDC 모터의 속도 제어성 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대가 된다. 향후, 2자유도 적분형 최적제어계의 실험결과를 통한 엄밀한 제어성능검증과 스텝외란 외의 주기성 외란 인가시 2자유도 적분형 최적제어계의 외란제거 방안 등이 검토되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1341-1349
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• 2001

In this paper, 3 D.O.F. actuator, which has three degrees of freedom in one joint, is proposed. The proposed 3 D.O.F. spherical actuator is composed of the rotor and atator. The upper plate of the stator supports the rotor and five electromagnets are located at the base of the stator. The rotor has two permanent magnets, and each rotational axis of the rotor gimbal system is supported by the bearing. To find out the governing equations for the torque generation, Coulombs law and Lorentz force with respect to magnetism is applied. As the experimental results, if the distance between electromagnet and permanent maget is far enough, the force between these magnets can be expressed from current of coils and z-axial distance. For the purpose of control 3 D.O.F. actuator, PID control law is applied. The experimental results are presented to show the validity of the proposed 3 D.O.F. actuator.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1334-1340
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• 2001

In this paper, the experimental modeling of the force between permanent magnet and iron-core solenoid is suggested for more accurate control of 3 D.O.F. motor using the electromagnetic force. In the case of iron-core solenoid, the general equation of solenoid cant be used simply because of its nonlinearity. Therefore, the magnetic flux density is estimated through the concept of equivalent permanent magnet. The force distribution between permanent magnet and iron-core solenoid is more dependent on the magnetization of iron core caused by the permanent magnet than any other parameters. Therefore, the equation of the force estimation between these magnetic systems can be modeled by the experimental function of the magnetization of iron core. Especially, if the distance between iron-core solenoid and permanent magnet is far enough, the force equation through experiment can be expressed from only the current of coil and the distance between iron-core solenoid and permanent magnet. It means that Coulombs law can be used for magnetic systems and it is validated through the experiment. Therefore, force calibration is performed by the concept of Coulombs law.

• 전력전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.207-215
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• 2017

The superior performance of the spherical actuator is establishing a new trend in the industry. Spherical actuators can perform multiple degrees-of-freedom (DOF) motions by using only one actuator. Therefore, a multi-DOF device using the spherical actuator can reduce weight and simplify the structure. This paper proposes a new spherical actuator that uses the operational principle of a rotational voice coil motor. The effectiveness of the actuator is verified through 3-D finite element method.

• 전자공학회논문지T
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• 제36T권3호
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• pp.64-71
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• 1999

본 논문에서는 DD(Direct-drive)의 기구로서 2자유도 평행링크 기구를 사용하였다. 평행링크 기구는 2개의 모터가 각각 기저부에 설치되어 있기 때문에 모터 자체의 질량이 다른 모터에 부하가 되지 않고, 링크의 수는 증가하지만 arm의 질량이 가볍게 되어, 링크 파라미터의 설정에 의하여 원심력 등의 비선형력이 없어지며 동시에 모터사이의 비간섭화를 실현할 수 있다. 그리고 평행링크 DD로븟 매니퓰레이터의 고정도 운전의 실현을 위하여 신경회로망을 이용한 학습제어계를 설계하여 학습속도의 개선과 함께 변화한 작업대상에의 적응력을 개선하기 위하여 신경회로망과 피드백제어기로 학습제어 알고리즘을 구성한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.823-824
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• 2006

This paper proposes a novel structured 3-DOF(Degree-of-Freedom) spherical motor. 3-DOF spherical motor presents some attractive features by combining pitch, roll, yaw motion in a single joint. The proposed motor has pole which is electromagnetic in stator and rotor. poles produce magnetic flux through by exciting current then produce torque. We show a novel structured rotor to avoid mechanical overlapping of each coil in rotor. The validity of the analysis is confirmed by 3D finite element method.

• 동력기계공학회지
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• 제5권3호
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• pp.104-113
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• 2001

This paper describes a precise position synchronous control of two axes rotating system using BLDC motors and a cooperative control based on decoupling technique and PI control law. The system is required performances both good speed following and minimum position synchronous errors simultaneously. To accomplish these goals, the three kinds of controllers are designed. At first, the current and speed controller are designed very simply to compensate the influences of disturbances and to follow up speed references quickly. Especially, the two degree of freedom PI controller is used considering both good tracking for speed reference input and quick rejection of disturbances in speed controller. Finally, a position synchronous controller is designed as a simple proportional controller to minimize position synchronous errors. The validity of the proposed method is confirmed through some numerical simulations. Moreover, the results are compared to the conventional master-slave control ones to show the effectiveness of the proposed system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2396-2398
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• 2003

세 개의 체인으로 구성된 병렬형 3 자유도 기구는 특이점을 지님으로 인하여 햅틱기구로 활용시 불특정한 힘반영으로 인해 제한요소가 발생한다. 본 논문은 여유구동을 활용함으로써 특이점을 해소하고, 힘반영의 크기를 증가시킴으로써 햅틱기구의 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 또한 여유구동 모터를 베이스에 부착함으로써 관성력을 최소화 시키고, 와이어와 기어비를 활용하여 부드럽고 큰 힘반영 능력을 가능케 했으며, 시뮬레이션을 통해 힘반영 성능을 확인하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.1-7
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• 2014

본 연구에서는 기존의 시/청각 방식의 운전정보 전달체계의 한계를 극복하고 더불어 교통약자들의 운전 수행에 도움이 되는 자동차용 햅틱시트 기술을 개발하고자 하였다. 이를 위해 동전형 모터 30개를 사용한 진동자극용 시트커버형 시제품과 모터드라이버모듈을 제작하였고 촉각이상이 없는 젊은 남녀 10명을 대상으로 6자유도 모션베이스 상에 구축된 가상운전 시뮬레이터를 사용하여 가상운전상황에서의 시트진동자극에 대한 실험을 진행하였다. 모터의 동작전압(1.5V, 2.5V, 3.5V)에 따라 세기가 가변되는 30개소의 진동자극의 위치별 인지율을 측정하여 분석하였다. 피험자들은 2.5V,3.5V로 동작하는 30개소의 모터 진동자극을 모두 인지하였고 최저작동전압인 1.5V에서도 일정수준 이상의 인지율을 보여주는 결과를 얻었으며 이 결과는 차량 내에서의 시트를 통한 진동자극의 운전정보 유용성을 보여주는 것으로 사료된다.