• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.62-63
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• 2017

본 논문에서는 휠체어의 탑승자의 구동력과 BLDCM(Brushless DC Motor) 에서 출력되는 보조력인 전기적인 구동력을 동시에 사용하는 탈부착형 하이브리드 휠체어의 동작제어방식을 제안한다. 기존에는 휠체어에 토크센서를 부착하여, 토크센서 신호의 피이드백을 통하여 보조력을 발생하는 방식이 적용되고 있지만, 제안된 방식에서는 토크센서의 사용없이 사용자의 동작을 간접적으로 검출하는 방식을 제안한다. 사용자가 휠체어의 핸드림을 조작할 때, 발생하는 휠체어의 동작을 3축 가속도 센서를 통해 모션을 예측하고, 이에 대응하는 구동력을 보조하는 PAS(Power Assist System)을 설계하였다. 사용자의 동작 예측을 위해, 3축 가속도 센서의 신호를 조합하여 전진과 후진 및 정지 상태 신호를 예측하는 방식을 시뮬레이션과 실험을 통해 증명하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• v.8 no.4
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• pp.945-950
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• 2013

This paper deals with the ellipse permanent magnet machines for the minimization of torque ripple based on electromagnetic field theory. On the basis of a magnetic vector potential and a two dimensional (2-D) polar system, analytical solutions for flux density due to permanent magnet (PM) and current are obtained. In particular, the analytical solutions for mathematical expressions of magnets with different circumferential thicknesses can be solved introducing improved magnetization modeling techniques. The analytical results are validated extensively be nonlinear finite element solutions, a reduction of torque ripple can be achieved.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2006.05a
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• pp.334-337
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• 2006

외과수술용 핸드피스는 현재 국내 외 병원에서 사용되고 있는 수술 장비 중 필수 보유 장비이다. 선진수술 기법인 인공관절대체수술 시 뼈(Bone) 절단, 다듬질, 구멍등 초섬세 가공을 목적으로 하는 기기이다. 기존의 공압식(Air Type)은 수술 시 많은 양의 질소(N2 Gas)가 소모됨으로써 질소탱크 보관에 많은 공간이 필요하고 잦은 교체를 필요로 한다. 또한 기계소음과 공압식 호스의 이동으로 시술자와 환자사이에 불편함이 발생하고 감염의 위험성이 있으므로 최근에는 충전식을 선호하고 있다. 이러한 이유로 기존의 공압식을 대체할 배터리형 외과수술용 핸드피스를 연구하게 되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.217-218
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• 2015

본 논문에선 BLDCM(Brushless DC Motor)의 전류(轉流)구간에서 발생하는 토크리플을 저감시키기 위해 BLDCM의 역기 전력 모델을 이용하여 상승하는 전류와 하강하는 전류의 기울기가 같아지도록 PWM의 턴-온 시간을 실시간으로 제어하는 방식을 제안한다. 제안된 방식에서는 상이 전환되는 구간에서 상전류의 변화량이 스위칭 시간에 따른 인가전압과 전동기 모델방정식 및 예측되는 역기전력 모델에 의해 예측되어지며, 인가하는 전압의 크기는 PWM의 턴-온 시간에 따라 변하게 되므로, 두 전류의 변화량이 같아지도록 하는 스위칭 시간을 계산하여 적용하는 방식이다. 제안된 방식의 유효성은 실제 BLDCM에 대한 시뮬레이션을 통하여 증명하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1994.11a
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• pp.147-149
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• 1994

Binary control with integral COFB is presented to alleviate the chattering. Binary control system consists of the main loop and the external loop which transforms the gain of main loop smoothly, and can generate the continuous control input under the existence of the delay and the switching frequency limitation of the controller. Therefore, it has the properties of chattering alleviation, in addition, advantages of the conventional variable structure control. To confirm the validity of the developed controller, position control of brushless DC motor with binary controller as a position controller is performed.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.10a
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• pp.57-60
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• 2001

This paper presents a new method for removing reaching phase in variable structure control systems using Bell type switching function. By proposed method, during the entire control process reaching phase is removed. For effective speed control of trapezoidal type brushless DC motor, a time varying switching function based speed controller is developed as illustration.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.10c
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• pp.83-85
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• 2005

대용량 추진용 32극, 96슬롯의 5MW급의 BLDC(Brushless DC) 전동기를 설계하고, 그 특성을 유한요소해석법(FEM)을 이용하여 해석하였다. 해석 결과를 이용하여 진동 및 소음의 원인이 되는 가진력(Magnetic Exciting Force)을 계산할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 계산된 가진력을 분석하여 진동 및 소음의 원인을 줄일 수 있는 방안을 모색하고, 이를 설계에 반영함에 그 목적이 있다. 이러한 과정을 통하여 BLDC전동기 설계에 이 기술을 적용하여 전동기의 소음 및 진동의 저감과 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제시한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.963-965
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• 2005

본 연구는 대용량 추진용 32극, 192슬롯의 3MW급의 BLDC(Brushless DC) 전동기를 모델로 2차인 유한요소법(FEM)을 이용 전자계 및 열계 특성을 해석한 것이다. 이러한 해석을 통하여 BLDC 전통기의 진동 및 소음의 원인을 분석하고 성능향상을 위한 방법을 연구하며 이에 전동기의 소음 및 진동의 저감과 성능을 향상시킬 수 있는 최적설계에 그 목적이 있다. 또한 FEM을 이용 열계 특성을 해석하고 이를 분석하여 설계정수 변경에 반영한다. 위의 결과들을 설계에 적용하여 BLDC의 성능향상을 위한 최적설계 모델을 제시하게 될 것이다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.51-52
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• 2016

본 논문은 속도 운전 영역 확장을 위한 자동 진상각 제어 알고리즘을 제안한다. 속도 운전 영역 확장을 위하여 상전류의 위상을 역기전력의 위상에 대하여 진상으로 제어한다. 기존의 진상각 제어 방식은 속도 - 진상각 참조표를 이용하거나 추가적인 하드웨어를 구성하여 제어한다. 참조표를 이용한 제어 방식의 경우 전동기의 특성에 매우 민감하며 운전점이 변경될 경우 제어 특성이 현저히 나빠지는 단점이 있으며, 추가적인 하드웨어를 이용하는 경우 전동기의 제정수에 의존적임과 동시에 제어 시스템의 부피 및 비용 증가와 같은 문제를 야기시킨다. 본 논문은 유효 전압의 크기와 전류 제어기의 궤환 전압을 이용하여 필요한 진상각을 계산한다. 본 논문에서 제안하는 방식의 유용함은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 타당함을 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• v.17 no.4
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• pp.953-962
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• 2017

Momentum flywheels are widely applied for the generation of small and precise torque for the attitude control and inertial stabilization of satellites and space stations. Due to its inherited system nonlinearity, the tracking performance of the flywheel torque/speed in dynamic/plug braking operations is limited when a conventional controller is employed. To take advantage of the well-separated two-time-scale quantities of a flywheel driving system, the singular perturbation technique is adopted to improve the torque tracking performance. In addition, the composite control law, which combines slow- and fast- dynamic portions, is derived for flywheel driving systems. Furthermore, a novel control strategy for plug braking dynamics, which considers couplings between the Buck converter and the three-phase inverter load, is designed with easy implementation. Finally, experimental results are presented to demonstrate the correctness of the analysis and the superiority of the proposed methods.