• 제목/요약/키워드: Load Torque Estimation

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PCB드릴링용 공기 베어링 스핀들의 설계 제작 및 성능평가에 관한 연구 (A study on the design, manufacturing and performance evaluation of air bearing spindle for PCB drilling)

  • 김상진;배명일;김형철;김기수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.29-36
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    • 2006
  • Micro drilling by high-speed air bearing spindle is very useful manufacturing technology in electronic industry For the design of high speed air bearing spindle, there are considered stability of air bearing spindle, allowable load of air bearing, run out and tooling system design for micro drill's attach and remove. According to suggested details, we designed and manufactured high-speed air bearing spindle and carried out performance estimation such as run out, temperature change in running air bearing spindle, stiffness, chucking torque. Results are follows; Run out was measured under $5{\mu}m$ at air bearing spindle revolution $20,000\sim125,000rpm$. High speed air bearing spindle's temperature rose about $20^{\circ}C$ after 5 minutes from running and then was fixed. Allowable thrust load of spindle was 17kgf. Chucking torque of collet was 15kgfcm.

규정된 동특성을 갖는 영구 자석형 동기 전동기의 적응 궤환 선형화 제어 기법 (Adaptive Feedback Linearization Technique of PM Synchronous Motor With Specified Output Dynamic Performance)

  • 김경화;백인철;주형길;윤영중
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.334-336
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    • 1995
  • An adaptive feedback linearization technique of a PM synchronous motor with specified output dynamic performance is proposed. The adaptive parameter estimation is achieved by a model reference adaptive technique where the stator resistance and flux linkage can be estimated with the current dynamic model and the state observer. Using these estimated parameters, the linearizing control inputs are calculated and a nonlinear coupled model of a PM synchronous motor is input-output linearized. The resultant model has the load torque disturbance. To get ti perfect decoupled model, the load torque is estimated. The adaptation laws are derived by the hyperstability theory and positivity concept. The robustness of the proposed control scheme will be proven through the computer simulations.

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Performance Evaluation of Motor-Operated Valve Using Electrical Signatures

  • Park, Joo-Moon;Joo, Hyung-Jun;Jung, Jae-Cheon;Sung, Key-Yong;Seong, Se-Jin
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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    • pp.52-55
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    • 2001
  • This paper is to see the availability of electrical signatures as a means for evaluating the performance and monitoring mechanical anomalies of (MOVs). To estimate motor torque, two methods such as d-q frame conversion and air-gap method are suggested and estimated results are compared with measured values. The error between measured and estimated torques is within acceptable error bound with below $1\%$ under varied load. Frequency domain analysis of calculated torque has been done as well. It is shown that monitoring of peak frequency could give useful clues to detect anomalies of MOV. As results, electrical signatures at MOV motor is expected to be an available tool for estimation of motor capacity and monitoring of electrical and mechanical abnormalities.

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칼만필터를 이용한 직류 모터의 속도조절 (Speed regulation of DC motor using Kalman filter)

  • 김천중;김성수;유준
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.670-674
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    • 1992
  • This paper presents a velocity regulation scheme for a DC motor subjected to random torque and velocity measurement noises of white noise type as well as unknown constant load torque (bias). The scheme separately estimates an unknown bias in addition to state estimation by the bias-free Kalman Filter, and reflects the effect of the bias estimate to the armature input voltage such that velocity variations be regulated. It is shown via computer simulations that the performance of the present scheme is superior to that of the conventional analog PI regulator.

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Excitation Response Estimation of Polar Class Vessel Propulsion Shafting System

  • Barro, Ronald D.;Lee, Don-Chool
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.463-468
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    • 2011
  • The prospect of Arctic trade transportation opening on a year-round basis creates a vast opportunity of exploring untapped resources and shortened navigational routes. However, the environment's remoteness and lack of technical experiences remains a big challenge for the maritime industry. With this, engine designers and makers are continually investigating, specifically optimizing propulsion shafting system design, to meet the environmental and technical challenges of the region. Further, classification societies recognize the need to upgrade the Unified Rules concerning elements to meet current Polar requirements. Hence in this paper, excitation torque calculation on Polar class vessels propulsion shafting system will be reviewed. The propeller - ice interaction load effect, which is a main consideration of excitation source of Polar Class propulsion shafting system, on shaft design calculation will be analyzed.

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드럼커터 어태치먼트의 작용력에 대한 현장시험 (Field Test for Estimation of Acting Force on the Drum Cutter Attachment)

  • 최순욱;이철호;강태호;장수호
    • 터널과지하공간
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    • 제32권6호
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    • pp.373-385
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    • 2022
  • 굴착기의 어태치먼트 형태로 사용하는 드럼커터는 현장에서 다양한 작업이 가능한 굴착기와 연계하여 사용하는 점에서 그 효용이 크다. 본 연구에서는 굴착기에 설치된 드럼커터 어태치먼트를 이용하여 노출된 암반사면을 대상으로 굴착 시 나타나는 유압과 변형률을 측정하여 드럼커터에 작용하는 하중과 토크를 추정하였다. 굴착기의 붐과 암의 작업각도와 sumping, lowering작업에 따라 8가지 작업모드로 구분하고 작업모드에 따른 유압과 작용력 변화를 분석한 결과, 유압과 유량은 드럼커터 어태치먼트의 제작사양에서 고려된 범위 내에서 문제없이 구동될 수 있음을 확인하였다. 드럼커터 어태치먼트에 작용하는 평균 하중과 토크는 제작사양의 범위 안에 있었지만, 최대하중은 제작사양의 4배까지 나타났다. 높은 지반강도의 영향으로 sumping이 적정하게 이루어지지 못한 점과 일부 위치에서 불연속면의 포함 등으로 인하여 굴착기의 붐과 암의 각도에 따른 하중과 토크의 경향을 발견하지 못하였다. 그러나 해당 결과는 높은 강도의 지반을 굴착할 경우에 드럼커터 어태치먼트에 나타나는 하중과 토크의 범위를 파악하는데 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

유도전동기의 극 저속도 운전을 위한 MRAS방식 순시속도 관측기에 관한 연구 (A study on MRAS(Model Reference Adaptive System) Method Instantaneous Speed Observer for Very Low Speed Drive of Induction Motors)

  • 황락훈;나승권;정남길;김영복
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1123-1133
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    • 2012
  • 논문에서는 극저속 영역 및 저속 영역에서 안정적이고 동특성이 우수한 벡터제어 시스템을 구성하여, 축소차원 상태관측기를 이용한 순시속도 관측기와 극 저속 제어, 회전자 속도를 추정하는 벡터제어 시스템에 관한 방법을 제안하였다. 본 시스템에서 제안된 관측기는 축소차원 상태관측기를 부하토크 추정에 적용하여 속도추정에 이용함으로서 시스템구성을 간단히 구현 하면서도 극 저속 영역에서 정확한 순시속도 추정이 가능하였다. 또한, 시스템 잡음에 의한 영향을 줄이고, 관측기의 극을 변화시키는 일 없이 부하외란 이나 모델화 오차, 측정 잡음 등에 강인한 유도전동기 속도제어 시스템을 제시하였다.

부하토크외란관측기를 이용한 1C-4M 축소형 철도차량장치의 점착력 추정에 의한 Anti-Slip 제어 (Anti-Slip Control by Adhesion Effort Estimation of 1C-4 Minimized Railway Vehicle using Load Torque Disturbance Observer)

  • 전기영;조정민;이승환;오봉환;이훈구;김용주;한경희
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.366-374
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    • 2003
  • 본 논문에서는 최대 견인력 제어를 위해서 부하 토크 외란 관측기를 이용하여 점착력 계수를 추정하고 추정한 점착력 계수의 미분치를 PI 토크 제어하는 Anti-slip 제어를 제안한다. 부하 토크 외란 관측기는 회전자의 위치 정보와 토크 전류의 정보를 이용하여 부하 외란 토크를 추정하고, 부하 외란 토크에 철도차량 상수를 미용하여 점착력 계수를 추정한다. 또한 부하토크외란 관측기는 구조가 간단하며, 시스템의 외란 및 각종 제어이득. 시스템의 상수 변화에 대해서도 견실한 견인력 제어 특성을 가지고 있다. 이와 같은 제어 알고리즘을 구현하기 위하여 IC4M(1-Controller 4-Motor) 축소형 철도차량시스템을 이용하여 제안된 알고리즘을 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인하였다. 또한 실제 철도차량시스템의 경우 선로 표면의 상태 변화 및 차량속도의 가감에 따른 공전속도에 대한 점착력의 관계를 축소형 철도차량시스템으로 구현하여, 실제 철도차랑시스템의 경우와 비교 분석하여 최대 견인력제어가 되도록 하였다.

신경회로망 PI를 이용한 IPMSM의 고성능 속도제어 (High Performance Speed Control of IPMSM using Neural Network PI)

  • 이정호;최정식;고재섭;정동화
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.315-320
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    • 2006
  • This paper presents speed control of IPMSM drive using neural network(NN) PI controller. In general, PI controller in computer numerically controlled machine process fixed gain. They may perform well under some operating conditions, but not all. To increase the robustness of fixed gain PI controller, NNPI controller proposes a new method based neural network. NNPI controller is developed to minimize overshoot, rise time and settling time following sudden parameter changes such as speed, load torque and inertia. Also, this paper is proposed speed control of IPMSM using neural network and estimation of speed using artificial neural network(ANN) controller. The back propagation neural network technique is used to provide a real time adaptive estimation of the motor speed. The results on a speed controller of IPMSM are presented to show the effectiveness of the proposed gain tuner. And this controller is better than the fired gains one in terms of robustness, even under great variations of operating conditions and load disturbance.

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Sensorless Speed Control System Using a Neural Network

  • Huh Sung-Hoe;Lee Kyo-Beum;Kim Dong-Won;Choy Ick;Park Gwi-Tae
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제3권4호
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    • pp.612-619
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    • 2005
  • A robust adaptive speed sensorless induction motor direct torque control (DTC) using a neural network (NN) is presented in this paper. The inherent lumped uncertainties of the induction motor DTC system such as parametric uncertainty, external load disturbance and unmodeled dynamics are approximated by the NN. An additional robust control term is introduced to compensate for the reconstruction error. A control law and adaptive laws for the weights in the NN, as well as the bounding constant of the lumped uncertainties are established so that the whole closed-loop system is stable in the sense of Lyapunov. The effect of the speed estimation error is analyzed, and the stability proof of the control system is also proved. Experimental results as well as computer simulations are presented to show the validity and efficiency of the proposed system.