• 전자공학회논문지
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• 제51권11호
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• pp.211-220
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• 2014

본 논문에서는 하나의 FPGA 내에 DC 모터 제어와 TFT LCD 인터페이스가 내장되어, 제어와 결과 데이터의 실시간 분석이 용이하고 컴팩트한 전(full)-FPGA 기반 모터 제어 시스템을 보인다. PID 속도 제어 모듈과 TFT LCD 상에 실험 결과를 실시간 보여주기 위한 모니터링 모듈을 하나의 FPGA내에 설계하고, 시뮬레이션과 실험을 통하여 유용성을 보인다. FPGA로는 xc3s400를 사용하였고, AD (Aaltium Designer)를 이용하여 전체 시스템을 설계하였다. DC 모터 4상한 운전을 위해 MOSFET를 이용한 PWM 모터 드라이버를 제작하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제13권4호
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• pp.71-76
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• 2014

This paper presents the implementation for the BLDC motor speed control system using VHDL and FPGA. The BLDC motor is widely used in automation for its good robustness and easy controllability. In order to control the speed of the BLDC motor, the PI controller used for static RPM output of the BLDC motor to variations in load. In addition, by using the DA converter, we were able to monitor the BLDC motor reference speed and the current speed through real time. The motor speed command and the parameters of the PI speed controller were modified easily by the FPGA and the AD converter. Finally, in order to show the feasibility of the control algorithm the speed control characteristics of the motor was monitored using an oscilloscope and the DA converter. Further, the speed control system was designed in this paper has shown the applicability of the drive system of the factory automation.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.1707-1712
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• 2013

본 논문에서는 기존의 DSP, MCU, FPGA 기반의 모션 제어기들의 구조적인 문제점을 개선하기 위하여 최신 All Programmable SoC 인 Zynq EPP를 이용한 FPGA + 임베디드 프로세서 기반의 모터 제어기에 대한 하드웨어를 구현하였다. 구현한 모터 제어기는 FPGA와 임베디드 프로세서의 장점을 융합한 제어기로서 고속의 모터 제어용 신호처리 부분은 FPGA 기반의 모터 제어기가 수행한다. 복잡한 소수연산 등의 알고리즘 처리가 요구되는 모션 프로파일 및 기구학 계산 등은 듀얼 코어 기반의 임베디드 프로세서에서 처리하여 하나의 칩에서 분산처리 효과를 실현할 수 있는 구조적인 장점을 가진다. 또한 FPGA 상에 구현된 모터 제어 IP 코어의 추가를 통하여 손쉬운 다축 모터 제어기로의 구성이 가능한 장점도 가진다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.971-974
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• 2003

본 논문은 DC Motor의 속도 제어를 위해서는 속도를 결정해주는 PWM 출력과 Motor의 속도를 측정할 수 있는 고속카운터가 필요하며 설정한 값과 실제 출력되는 값을 동일하게 만들어주는 제어부분을 구현하여야 하며 시스템을 구성하기 위한 주변 I/O도 구성되어야 한다. 기존 마이크로프로세서로 구현을 하게 되면 PWM 출력과 제어 알고리즘에 대한 연산 및 주변 I/O에 대한 구현이 용이하겠지만 DC Motor의 Encoder에서 나오는 신호를 카운터하기에는 부족한 측면이 많으며 마이크로프로세서의 연산처리 과정에 따라 제어 알고리즘 연산에 소비되는 시간도 FPGA로 구현한 시스템보단 상대적으로 여유가 없다. 본 논문에서는 FPGA만을 이용하여 PWM, HSC, PID, 주변 I/O등을 하나의 Chip에 System On Chip화함으로 실제 시스템에 적용할 때 제어시스템의 소형화와 제어대상을 고속의 정확성있는 제어시스템을 연구 하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.652-654
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• 2016

본 논문에서는 FPGA를 활용하여 SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation)방식의 정현파 BLDC 모터 구동 로직을 설계 및 구현하였다. Hall sensor를 이용한 BLDC 모터 구동 회로는 정현파 PWM 생성회로, 데드타임 회로 및 리드 앵글 생성 회로 등으로 구성 된다. 특히 PWM 생성 회로는 SVPWM방식을 이용하여 기존 정현파 PWM 대비 선형구간이 15.5% 증가된다. 설계한 회로는 VHDL을 이용하여 모의실험 하였으며 Xilinx Spartan-6 FPGA보드를 통하여 회로의 동작 및 성능을 검증하였다. 검증 결과 모터구동 전류의 THD (Total Harmonic Distortion)은 19.32% 로 기존 정현파 구동 회로 대비 우수한 특성을 보였으며 회전자 분해능은 $1.6^{\circ}$로 정밀 제어가 가능함을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.93-97
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• 2005

This paper proposes a design of stepper motor control in microstep driven mode using FPGA (Field Programmable Gate Array) for hardware implementation. The methods to drive stepper motor in microstep excitation mode are to control of the controlling currents in each phase windings of stepper motor with reference signals. These reference signals are used for controlling the current levels, the required variation of current levels with rotor position can be obtained from the ideal linear or sinusoidal approximations to the static torque-displacement ($T-{\theta}$) characteristic curve. In addition, the hardware implementation of stepper motor controller can be designed uses VHDL (Very high speed integrated circuits Hardware Description Language) and synthesis using an Altera FPGA, FLEX10K family, EPF10K20RC240-4 device as target technology and use MAX+PlusII program for overall development. A multi-stack variable-reluctance stepper motor of Sanyo Denki is used in the experiments.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.562-568
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• 2010

지금까지 산업용 시스템, 사무용 기기, 가전제품, 로봇틱스 분야 등 다양한 영역에 걸쳐 많이 적용이 되고 있는 서보모터제어 장치의 구현은 MCU 및 DSC(또는 DSP)을 이용하였다. 그러나, MCU 및 DSC는 모터의 제어 효율을 극대화할 수 없으며 유연성이 부족하다는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고자 모터 제어 효율과 제어의 유연성을 최대한 발휘할 수 있는 구조인 FPGA 기반의 서보 모터 제어용 IP 개발을 위한 설계 방법을 제시하고 이를 구현하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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• pp.313-315
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• 2009

In this thesis, A methodology of system implement for PID controller, PWM logic, HSC logic, Host Communication and external DAC interface are implemented into single FPGA chip is proposed. The implemented system is used to control the speed of DC servo motor. A DATA block transfers set point value(SV) and P, I, D gain parameters to the corresponding Blocks respectively by the Host Communication to Computer. A HSC block generates process value(PV) by a pulse and $90^{\circ}$ shifted pulse from the encoder A PID block makes error(E) signal from the set value and process value and output manufacture value(MV) through the PID controller. In PWM block using the MV from the PID block, drives H-bridge controlling the Motor. Also DAC interface controls the DAC to graph the digital signal such as SV, PV, E, MV in FPGA onto the Oscilloscope.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.111-112
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• 2011

본 논문에서는 FPGA를 이용하여 SPWM 펄스파형을 구현 했다. 이 파형을 구현하기 위해서 삼각파와 정현파의 비교는 MATLAB을 사용하였고, 비교로 인해서 구해진 파형의 값으로 MAX-PLUS II의 설계를 통해 SPWM 파형을 구현했다. FPGA는 Altera ACEX EP1K100QC208-3N를 모터는 MITSUBISHI AC SERVO MOTOR HC-KFS053를 사용하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 1부
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• pp.360-362
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• 2010

본 논문에서는 SoC 키트에 해당하는 iRoV-Lab 3000의 장착된 로봇 모듈인 FPA 모듈, Stepper Motor 모듈, 적외선 송수신 센서 모듈, 카메라 모듈, RF 모듈 LED, TEXT LCD, 7-segment를 제어하기 위한 FPGA를 사용하며, FPGA설계를 위해 Schematic Design 또는 HDL에 대해 연구한다. FPGA의 내부구조를 이해하고 개발환경을 구축할 수 있다. 로봇의 구성요소와 각각의 구성요소(Sensor 모듈, display 모듈, Stepper Motor 모듈, RF 모듈)의 동작 원리를 개발한다.