최근 급속도로 발전된 산업분야에서 요구되는 서보 시스템에서의 빠른 응답특성과 고도의 정밀성을 구현하기 위하여 고속의 연산을 수행할 수 있는 DSP(Digital Signal Processor)의 사용이 필수적이다. 그러나 기존의 DSP는 고속의 연산을 주력으로 전동기 제어에 필요한 PWM 게이팅 발생 장치와 엔코더 입력 장치, ADC(Analog to Digital Converter)등의 주변 장치를 포함하지 않았다. 이러한 추가적인 주변회로로 인한 제어 회로의 복잡성과 보드의 대형화 및 생산단가 상승의 요인으로 작용하였다. 따라서 본 논문에서는 연산 능력이 기존의 DSP에 뒤지지 않으며 전동기 제어 주변회로를 포함하고 있는 TMS320F2812 DSP를 사용하여 현재 산업 현장에서 사용되고 있는 SPMSM 서보 시스템을 제어하여 기존 제어기의 주변회로로 인한 문제점을 해결하고자 한다.
본 논문에서는, 휴대기기를 위한 PWM(Pulse Width Modulation), 전압모드 DC-DC 승압형 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 현재 소형화 되어가고 있는 휴대기기 시장에 적합하도록 1 MHz의 스위칭 주파수를 사용하여 칩 면적을 줄였다. 제안하는 DC-DC 컨버터는 전력단과 제어단으로 이루어지며 전력단은 인덕터, 출력 커패시터, MOS 트랜지스터 등으로 구성되며 제어단은 연산증폭기, 밴드갭 회로, 소프트 스타트 블록, 히스테리시스 비교기와 비겹침 드라이버로 구성된다. 설계된 회로는 히스테리시스 비교기와 논오버랩 드라이버를 사용하여 낮은 전압에서 구동되는 휴대기기의 잡음의 영향을 줄이고 출력전압 리플을 감소시켰다. 제안하는 회로는 1-poly 6-metal CMOS 매그나칩/하이닉스 $0.18{\mu}m$ 공정을 사용하여 레이아웃을 진행하였다. 설계된 컨버터는 입력 전압 3.3 V, 출력전압 5 V, 출력전류 100 mA 출력전압 대비 1%의 출력 전압 리플과 1 MHz의 스위칭 주파수의 특성을 갖는다. 본 논문에서 제안하는 승압형 DC-DC 컨버터는 PDA, 휴대폰, 노트북 등 휴대용 전자기기 시장에 맞는 고효율, 소형화 컨버터로서 유용하게 사용 될 것으로 사료된다.
본 논문에서는 DSP(TMS320F2812)를 사용하여 단상 역률개선을 디지털로 설계하였다. 이러한 승압형 역률개선 컨버터를 디지털로 구현하기 위하여 DSP는 컨버터의 입력전압과 인덕터전류, 컨버터의 출력전압이 필요하며 이를 DSP 내부에 있는 12비트 A/D변환기로 구현하였다. 승압을 위한 스위칭소자인 FET가 ON/OFF 될 때 심한 고주파 노이즈와 스위칭 리플이 발생한다. DSP에 의해 구현시 어느 시점에서 A/D 변환을 시작할지 결정하는 것은 대단히 중요하며 스위칭 노이즈가 발생하지 않는 곳에서 A/D 변환을 할 필요가 있다. PWM의 시비율(duty ratio)은 약 5 %에서 95 %까지 가변적이기 때문에 A/D 변환의 고정된 시작점을 찾을 수는 없다. 따라서 본 논문에서는 25 us 마다 PWM의 ON/OFF 폭을 미리 예측한 후 타이머를 이용하여 A/D 변환을 하도록 하였다. 실험 결과들로부터 광범위한 입력전압에 대하여 약 0.99의 역률과 80 Vdc 출력 전압에 대한 리플이 약 5 Vpp임을 확인하였다. 또한 윈도우즈 Xp 환경 하에서 수행되는 응용프로그램을 작성하여 원격에서 단상 PFC 컨버터의 각종 파라미터들과 전압 및 전류 제어기의 이득들을 모니터링하며 원격제어가 가능함을 보여 상용화의 가능성과 유용성을 제시하였다.
본 논문은 허상 디스플레이의 광원으로 적용되는 고휘도 레이저의 접합온도에 따른 파장 변이(an optical quenching) 제어와 광 출력 효율 증대를 위한 제어 방법에 대해 연구하였다. 차량용 헤드업 디스플레이(Head-up Display)와 같은 허상 디스플레이(Virtual Display)는 외부 조도 환경의 영향을 받는 디스플레이 특성으로 인하여 디스플레이 휘도와 광효율 측면의 기술요소에 대한 해결 방법이 요구된다. 태양광의 영향으로 인하여 헤드업 디스플레이는 고휘도 광원에 대한 필요가 증대되고 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 고휘도 청색 레이저 광원이 검토되고 있다. 그러나 낮은 레이저 접합 온도 특성의 단점을 갖고 있어 수명 감소와 광효율 감소라는 문제점을 지니고 있으며 특히 청색 파장 변이를 일으키는 원인이 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 고주파 펄스폭 변조 방식의 전류인가 방법과 황색 형광 물질을 사용한 칼라 휠 방식의 DMD(digital micro mirror device) 초소형 패널을 적용하였다. 적응형 펄스폭 변조 방식의 주파수와 듀티비 분석과 최적화를 통하여 청색 레이저의 파장 변이를 방지하고 37%의 광효율을 증대 효과를 얻었다.
This paper is mainly concerned with the state of the practical developments of a constants PWM bridge type resonants DC-DC suitable converter for Nd:YAG Laser with a Microprocessor. (PIC16C54 & 8051) The use of IGBT power supply with feedback control of flashLamp currents imparts a advantages to Nd:YAG Laser for materials processing. these include the alility to tailor the pulseshape and modify pulse parameters on a pulse- by pulse basis. And Correct choice of pulseshape can enhance the repeatability of the process. as higher power IGBT became available, act ive pulseforming power supplies will find greater user in deep hole drilling machine By Using certain control tecniques, utililized in designing Pic16c54 from Microchip technology and Intel 8051, also Mornitoring from Microsoft Visual Basic 5, And it allowed us to designed and fabricate ahigh repel it ion rate and high power(HRHP) pulsed Nd:YAG laser system, As a result of that, the current pulsewidth could be contort led 200s to 350s(step 50s) , and the pulse repetition rate could be adjusted 500pps to 1150pps. In addition, in the case of one laser head consisting of a Nd:YAG laser rod and two flashlamps , the maximum laser output of 240w was produced at the condition of 350s and 1150pps, and that of about 480w was generated at the same condition when two laser heads were arranged in cascade.
This paper concerns with a method to improve the current and power waveforms of the variable speed $3{\Phi}$ AC motor system driven by the single-pulse PWM, and the current waveforms and $3{\Phi}$ power waveforms are analyzed by FFT under various running conditions. By the performance analysis through the experiments, the following results have been obtained. AC source of pseudo sine waveform can be obtained from the modulated alternating square voltage by means of the well designed LC filter. It is confirmed that current waveforms and $3{\Phi}$ power waveforms can be improved by utilizing the high order low pass LC filter than that of lower order. Especially, current waveforms and $3{\Phi}$ power waveforms tan be much improved at low frequency domain. $3{\Phi}$ power waveforms have a smatter ripple and bigger power by utilizing the high order low pass LC filter than that of lower order. Also, the running condition of $3{\Phi}$ AC motor is good at low frequency domain.
This paper presents the speed control of the surface-mounted permanent-magnet synchronous motors (SMPMSM) for the elevator drive. The elevator motor needs to be a compact and slim type. Essentially, the proposed scheme uses a vector control algorithm for a speed and torque control. This system is implemented using a high speed 32-bit DSP (TMS320C31-50), a high-integrated logic device FPGA (EPF10K10-Tl144-3) to design compactly and Inexpensively The proposed scheme is verified through digital simulation and experiments for a three-phase 13.3kW SMPMSM as a MRL(MachineRoomless) elevator motor ill the laboratory. Finally, experiment of the test tower was performed with a 48kW PWM converter-inverter system for a high- speed elevator .
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제17권3호
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pp.60-69
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1993
The speed control associated with dc servo motors for direct-drive applications of mobile robot is considered in this study. Robot is moved by power wheeled steering of two dc servo motors mounted to it. In order to cooperate with micro-computer and to achieve the high-performance operation of dc servo motor, speed control system is composed of a digital Phase Locked Loop and H-type drive circuit. And the motor is driven by Pulse Width Modulations. In controlling PWM, it is modified to compose of H-type drive circuit with feedback diodes and switching transistor and design of control sequence so that it may show linear characteristics. As a result, speed characteristics of motor showed linear features. In order to get data on design of PLL control system, the parameters of 80[W[ motor & robot device is measured by simple software control. The PLL speed control system is schemed and designed by leaner drive circuit and measured parameters. A complete speed control system applied to 80[W] dc servo motor showed good linearity, stability and high response. Also, it is verified that the PLL speed control system has good compatibility as a mobile robot driver.
This paper proposes a speed-sensorless induction motor control system using a rotor speed compensation. To explain the proposed system, this paper describes an induction motor model in the synchronous reference frame for the vector control. The rotor flux is estimated by the rotor flux observer using the reduced-dimensional state estimator technique. The estimated rotor speed is directly obtained from the electrical frequency, the slip frequency, and the rotor speed compensation with the estimated q-axis rotor flux. The error of the rotor time constant is indirectly reflected in the rotor speed compensation using the compensation of the flux error angle. To precisely estimate the rotor flux, the actual value of the stator resistance, whose actual variation is reflected, is derived. An implementation of pulse-width modulation (PWM) pulses using an effective space vector modulation (SVM) is briefly mentioned. For fast calculation and improved performance of the proposed algorithm, all control functions are implemented in software using a digital signal processor (DSP) with its environmental circuits. Also, it is shown through experimental results that the proposed system gives good performance for the speed-sensorless induction motor control.
한국형 고속전철차량의 자동제어 구현을 위해서 우선 다양한 종류의 장치들로부터 상태정보(Line Voltage-열차가선전압, Bogie Hunting, Preset Speed, PWM, Train Velocity, Brake Pressure, Reservoir Pressure)를 취득해야하며, Main Process Unit(MPU)에서의 고속 Data 처리를 위해서 취득한 Analog Data를 신속하게 Digital Data로 변환해야 한다. 또한 열차내의 특수한 조건(Noise, Vibration)에서도 안정적인 데이터의 취득을 만족시켜야한다. 이와 같은 상황을 고려한 독자적이 통합형 데이터 취득 장치 -Integrated Data Acquisition Board(IDAB)-의 설계방안을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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