• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.13 no.3
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• pp.1-8
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• 2019

The electromagnetic forces generate a torque on the gimbal motor, and changes in the coil current causes torque ripple. This affects the gimbals' speed and results to unstable satellite attitude. It is therefore essential to reduce the torque ripple of the gimble motor with the aim of improving the attitude control accuracy of the satellite. This paper theoretically analyzes the torque generated from the modeling of a motor for general concentrated winding and distributed winding. The prototype was designed and fabricated through selection of the winding that reduces the torque ripple through simulation results. The results of the magnetic fields' theoretical analysis and the back electromotive force of the prototype were compared with the calibrated results for verification of conformity and manufacture of the design. The low-speed test proved that the torque ripple is reduced by improving the speed stability.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.4
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• pp.300-308
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• 2019

For drones to be used for industrial or agricultural applications, it is necessary to increase the payload and endurance. Currently, the payload and endurance are limited by the battery technology for electric powered drones. In addition, charging or replacing the batteries may not be a practical solution at the field that requires near continuous operation. In this paper, a procedure to optimize the power system of an electric hybrid drone that consists of an internal combustion engine, a generator, a battery, and electric motors is presented. The example drone for crop dusting is sized for easy transportation with a maximum takeoff weight of 200 kg. The two main rotors that are mechanically connected to the internal combustion engine provides most of the lift. The drone is controled by four electric motors that are driven by the generator. By analyzing the flow of the energy, a methodology to select the optimum propeller and motor among the commercially available models is described. Then, a procedure of finding the optimum operational condition along with the proper gear reduction ratios for the internal combustion engine based on the test data is presented.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07b
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• pp.706-708
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• 2002

Vibration, giving rise to acoustical noise, is an important index of motor performance. The unbalance force due to rotor eccentricity caused by manufacturing imprecision or bearing defects is one possible source of excitation to vibration. With the advent of new high-energy magnetic material together with high precision motor applications, magnetic sources of vibration are becoming more serious. This paper introduces two types of high-speed slotless permanent magnet (PM) machine for electro-mechanical battery and investigates unbalance force due to static eccentricity with finite element method.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.6 no.3
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• pp.106-114
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• 1998

Cogging torque is often a principal source of vibration and control difficulty in permanent magnet motors, especially at low speeds and loads. For example, reduction of cogging torque is an important specification for DC motors used for electric power stee- ring. This paper examines two motor design techniques, stator tooth notching and rotor pole skewing with magnet pole shaping, for reduction of cogging torque, and the effect of each method on the airgap flux, and the use of the Maxwell stress method and Fourier decomposition to calculate the periodic cogging torque. The analyses show that the cogging torque can be nearly eliminated by the suggested designs, with minimal scacrifice of output torque.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2000.11a
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• pp.363-366
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• 2000

본 논문에서는 브러쉬없는 직류전동기의 위치제어를 위한 직접적응 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는 반면 떨림현상의 문제점을 가지고 있다. 떨림현상의 진폭은 시스템의 불확실정보를 최악의 상태로 가정한 후 결정되므로, 기존의 가변구조제어에서는 그 크기가 너무 크다. 또한 이런 불확실한 요소들의 최대값은 찾아내기도 어렵다. 본 논문에서는 불확실한 요소의 최대값을 최적으로 추정하기 위하여 퍼지 추론 기법을 사용한다. 아울러 소속함수의 원소들을 직접적응 기법에 의하여 자동 조정할 수 있는 기법을 추가한다. 이를 통하여 우수한 제어 성능을 얻을 수 있음을 확인한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2000.11a
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• pp.489-492
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• 2000

브러쉬없는 직류전동기의 위치제어를 위한 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 특히 본 논문에서는 기존의 퍼지제어 기법에서 얻을수 있는 특징으로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 간단한 퍼지논리제어기의 설계를 기술한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는다. 하지만 리칭페이스에서는 문제가 된다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 지수항을 추가한 비선형 슬아이딩면을 구성한다. 그리고 나서 비선형적 슬라이딩면과 슬라이딩면의 변화율을 입력으로하는 퍼지 제어기를 설계한다. 이러한 2-입력 퍼지가변구조제어기의 제어 규칙표로부터 슬라이딩면 하나만을 입력으로 가지는 단일입력 퍼지 가변구조 제어기를 설계한다. 이들 제어기의 성능을 입증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.856-857
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• 2011

최근 레저와 이동수단으로 전기를 이용한 스쿠터와 자전거가 많이 연구 개발되고 있다. 이러한 어플리케이션에 사용되는 모터의 경우은 설계 및 제어 비용이 저렴하면서도 소음이 작고, 출력밀도와 효율이 요구가 된다. 대부분의 경우 BLDC가 전동기 및 제어기 제작 단가가 저렴하여 자전거 및 스쿠터의 전기 추진용으로 많이 사용되었지만 소음 및 효율등의 성능면에서는 요구사항을 만족하지 못하고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 현재 출력밀도와 효율이 높은 IPMSM이 많이 연구 개발되고 있다. 본 논문에서는 전기 스쿠터용 IPMSM의 영구자석 형상에 따른 특성을 연구하였다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.59 no.12
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• pp.2173-2178
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• 2010

The magnetization directions of a polar magnetized ferrite bonded magnet are analyzed by finite element method (FEM). The influence of the width of SmCo magnets for magnetic field generation is investigated. The surface flux densities of the polar anisotropic magnets are analyzed and compared according to the pole number and thickness of the magnets. And the electromotive force (EMF) values of brushless DC motors with the magnets are investigated. The validity of the analysis method is verified by comparing the analyzed results with measured ones.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.917_918
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• 2009

최근 전기 구동 시스템을 갖춘 친환경적인 하이브리드 자동차 혹은 전기 자동차에 대한 관심이 늘고 있다. 본 논문에서는 비교적 구조가 간단한 자전거에 쉽게 적용될 수 있는 BLDC 모터를 기준으로, 전기자전거 주행 상황에 있어서의 슈퍼커패시터를 이용한 회생 에너지 제어에 대하여 언급한다. 회생 에너지를 최대한 슈퍼캐패시터에 전달할 수 있는 제어 방법을 제시하고 이를 컴퓨터 모의 실험을 통해 확인한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.04c
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• pp.183-186
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• 2007

This Paper presents a solution to control the Brushless DC Motor(BLDCM) in Hard Disk Drive(HDD) using the Linear Quadratic Regulator(LQR). Generally, The speed of BLDCM in HDD is controlled by the lead angle control or the input voltage control using PAM(Pulse Amplitude Modulation) etc. These control methods have speed overshoot in speed control and need the long time until BLDCM reaches at the steady state. In order to improve the performance, this paper present the PI speed controller using the LQR based on vector control and the rotor position detection methods at the space vector PWM inverter. The proposed methods are proved by the simulation and experimental results.