• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제9권1호
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• pp.19-24
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• 2008

We propose a new miniature air-bearing stage with a moving-magnet slotless linear motor. This stage was developed to achieve the precise positioning required for submicron-level machining and miniaturization by introducing air bearings and a linear motor sufficient for mesoscale precision machine tools. The linear motor contained two permanent magnets and was designed to generate a preload force for the vertical air bearings and a thrust force for the stage movement. The characteristics of the air bearings, which used porous pads, were analyzed with numerical methods, and a magnetic circuit model was derived for the linear motor to calculate the required preload and thrust forces. A prototype of a single-axis miniature stage with dimensions of $120\;(W)\;{\times}\;120\;(L)\;{\times}\;50\;(H)\;mm$ was designed and fabricated, and its performance was examined, including its vertical stiffness, load capacity, thrust force, and positioning resolution.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.760-771
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• 2012

본 연구는 전동차를 운전 시, 영구 자석형 동기전동기(PMSM)가 제동할 때 발생한 회생전력은 모두 활용하며, 전기제동에 대하여도 발생한 회생전력을 모두 흡수할 수 있는 능력을 가진 축소모형 전동기 시스템으로 운전함을 가정한다. 축소모형 전동기의 견인시스템은 각 전동기는 영구 자석형 동기전동기(PMSM)를 개별로 제어하는 1C1M방식으로 구축 하였다. 전동차의 승차감 향상 및 에너지의 효율적 이용 등을 위한 방법으로써 벡터제어 방법을 적용하여 관성부하에 대한 시뮬레이션과 축소모형으로 실험을 하여 좋은 결과를 얻었다. 또한, 영구 자석형 동기전동기(PMSM)의 제동력 확보에 의한 회생제동 제어 확보와 전기제동으로 정지하는 극 저속에서의 속도검출과 전동기를 제어하는 방법의 알고리즘에 대하여 연구 하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권12호
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• pp.16-19
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• 2000

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제19권2호
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• pp.81-91
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• 1995

A miniature size electrostatic induction motor has been fabricated and studied with emphasis on the role of the surface resistivity, the relative dielectric constant of the rotor surface materials and the rotor liner materials, which control the charge induction and relaxation on the rotor surface and the field intensity between the rotor and the stator. It is found that the higher resitivity and/or the higher relative dielectric constant, concurrently the longer relaxation time constant of the rotor surface materials make the motor speed get higher speed. In case of discrete coated rotor surface it is found that the motor speed was increased logarithmically as narrow as width of the discrete coated Ti. And the degree of width of discrete coated Ti to the axial direction of the rotor was $60^{\circ}$ and $150^{\circ}$, the motor has got a 125% higher than that at the degree of $0^{\circ}$.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.191-198
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• 2007

소형 BLDC(Brushless DC) 전동기는 높은 운전효율과 고토크 특성으로 인하여, 산업용 기계와 가전기기 및 특히 의료용 장비에 널리 사용되고 있다. 일반적인 BLDC 전동기의 경우에 전류(commutation) 구간에서의 토크 리플 억제에 대한 다양한 연구가 이루어져 왔다. 하지만, 초고속 BLDC 전동기의 경우 설계 특성상 전기적 시정수가 매우 짧아서 전류 구간에서의 토크 리플 보다 통전 구간에서의 토크 리플이 더 큰 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 40000rpm급 초고속 소형 BLDC 전동기의 전기적 시상수에 따른 통전구간에서의 토크리플을 해석하고, 토크 리플 억제를 위하여, 순시 전압 제어기와 고속 히스테리시스 전류 제어기를 제안한다. 제안된 순시 전압제어기는 통전구간에서의 토크 리플 억제를 위하여 운전속도와 부하전류에 적합한 전압을 순시적으로 제어하여 BLDC 전동기에 공급하고, 고속 히스테리시스 전류 제어기는 DSP의 지령전류에 따라, 제어 주기의 샘플링 지연없이 부하전류를 제어하는 시스템이다. 제안된 초고속 소형 BLDC 전동기의 토크 리플 억제를 위한 제어 시스템은 시뮬레이션 및 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권8호통권197호
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• pp.89-96
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• 2007

In this paper, a new air bearing stage with magnetic preload and a linear motor has been developed for the small precision machine systems. The new air bearing stage is unique in the sense that permanent magnets attached bottom of the iron core of table are used not only for preloading air bearings in vertical direction but also for generating thrust force by current of the coil at base. The characteristics of air bearings using porous pads were analyzed with numerical method, and the magnetic circuit model was derived for linear motor for calculating required preload force and thrust force. A prototype of single axis miniature stage with size of $120(W){\times}120(L){\times}50(H)\;mm^3$ was designed and fabricated and examined its performances, vertical stiffness, load capacity, thrust force and positioning resolution.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.112-119
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• 2009

본 논문은 홀센서를 사용하는 고속 소형 BLDCM의 속도제어를 위해 PLL 방식을 적용하였다. 제안된 방식은 기준펄스 신호와 홀센서 신호와의 위상차를 이용하는 PLL 기반의 속도제어 기법으로, 별도의 속도 계산이 요구되지 않고, 지령전류는 직접 두 신호의 위상차에 의해 결정된다. 전류 지령은 두 펄스 신호의 위상차에 따라서, 전동기의 속도를 일정하게 유지하기 위하여 변화된다. 제안된 방식은 매우 간단하지만 효과적인 속도 제어를 구현할 수 있다. 또한, 부드러운 토크를 발생하기 위하여 지령 전류는 가속 및 감속 패턴을 따라 변동하도록 설계되었다. 제안된 방식은 50W, 40,000[rpm]급의 소형 고속 BLDCM에 적용하여 실험하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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• pp.24.2-27
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• 1996

This paper is a study on the fuzzy force control of a miniature gripper driven by piezoelectric bimorph actuator. The system is composed of two flexible cantilevers, a stepping motor, a laser displacement transducer and two semiconductor force sensors attached to the beams. Obtained results show that the present artificial finger system works well as a miniature gripper, which produces approximately 0.06N force in the maximum. Further, the fuzzy position/force control algorithm is applied to the soft-handing gripper for stable grasping of a object. It revealed that the fuzzy rule-based controller be efficient controller for the stable drive of the flexible miniature gripper. It also showed that two semiconductor strain gauges located in the flexible beam play an important roles for force control, position control and vibration suppression control.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2433-2435
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• 2002

The purpose of this paper is to introduce a case study of developing a miniature biped robot. The biped robot has a total of twenty-one degrees of freedom(DOF) ; There are two legs which have six DOF each, two arms which have three DOF each and a waist which has three DOF. RC servo-motors were used as actuators. We have developed motor controller, sensor controller and ISA-interface card. Motor controller, PWM generator, can control eight motors Sensor controller is connected to eight FSR(Force Sensing Resistors). For high level controller communicate with low level controller, ISA-interface card has developed. For the stable walking, CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller) neural network algorithm is applied to our system CMAC is robust at noise.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제1권1호
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• pp.61-66
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• 2012

Linear motors has been developed for factory automation, transportation applications, among other applications. As the trend toward compact sizes in micro electronic products progresses, the required motor drives in these applications need to be downsized with increased power densities. It appears that the winding of miniature linear motors is the most awkward part to be scaled down from conventional motor designs when miniaturizing. This paper presents an alternative design for slotless linear motors. A novel flexible printed circuit winding has been applied to obtain a simplified but qualified result. Having explained the prototyping and inspection, a discussion is given to examine the achievement of this study.