• 전력전자학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.26-34
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• 1999

비선형 반도체 전력변화장치의 사용이 급증함에 따라 전원 측에 발생되는 고조파 및 무효전력을 보상하기 위한 능동전력필터에 관한 연구가 많이 이루어져 왔으며 실용화를 위한 노력이 계속 되고 있다. 그러나 수동필터 대비 능동전력필터의 가격이 아직까지는 고가이기 때문에 이의 상용화가 더디게 진전되고 있는 추세이며, 특히 소·중용량의 능동전력필터의 제어를 위하여 디지털 신호 처리용 프로세서인 DSP(digital signal processor)를 사용하는 경우 아직까지 그 가격이 고가이기 때문에 능동필터의 제어가격을 상승시키는 요인으로 작용한다. 한편 능동전력필터의 가격을 낮추기 위해 아날로그 제어기만을 도입하는 경우 제어회로가 너무 복잡해 지고 제어의 유연성이 떨어지는 단점을 수반하게 된다. 본 논문에서는 3상 5[kVA]급 농동전력필터의 저가형 제어기를 구현하기 위해 저가의 원칩 마이크로프로세서인 80C196KC를 사용하영 디지털 제어부를 구성하며 이를 통해 보상전류 성분의 계산 및 직류단 일정 전압제어를 수행하고, 능동필터 시스템의 전류제어를 위하여 아날로글 형태의 제어기인 히스테리시스 제어기를 함께 사용한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 보상 시스템의 특성을 해석하였으며 실험에 의해 능동전력필터의 저가화를 위해 설계된 제어기가 고조파 및 무효전력 보상을 충실히 수행함을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권3호
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• pp.292-300
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• 2011

Control systems in machinery equipment provide correction signals to motion units in order to reduce or cancel out the mismatches between sensor feedback signals and command or desired values. In this paper, we introduce a simulator for control characteristics of machinery equipment. The purpose of the simulator development is to provide mechanical system designers with the ability to estimate how much dynamic performance can be achieved from their design parameters and selected devices at the designing phase. The simulator has a database for commercial parts, so that the designers can choose appropriate components for servo controllers, motors, motor drives, and guide ways, etc. and then tune governing parameters such as controller gains and friction coefficients. The simulator simulates the closed-loop control system which is built and parameter-tuned by the designer and shows dynamic responses of the control system. The simulator treats the moving table as a 6 degrees-of-freedom rigid body and considers the motion guide blocks stiffness, damping and their locations as well as sensor locations. The simulator has been under development for one and a half years and has a few years to go before the public release. The primary achievements and features will be presented in this paper.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권3호
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• pp.285-291
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• 2011

The error motion of a machine tool spindle directly affects the surface errors of machined parts. The error motions of the spindle are not desired errors in the three linear direction motions and two rotating motions. Those are usually due to the imperfect of bearings, stiffness of spindle, assembly errors, external force or unbalance of rotors. The error motions of the spindle have been needed to be decreased to desired goal of spindle's performance. The level of error motion is needed to be estimated during the design and assembly process of the spindle. In this paper, the estimation method for the five degree of freedom (5 D.O.F) error motions of the spindle is suggested. To estimate the error motions of the spindle, waviness of shaft and bearings, external force model was used as input data. And, the estimation models are considering geometric relationship and force equilibrium of the five degree of the freedom. To calculate error motions of the spindle, not only imperfection of the shaft, bearings, such as rolling element bearing, hydrostatic bearing, and aerostatic bearing, but also driving elements such as worm, pulley, and direct driving motor systems, were considered.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제17권5호
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• pp.694-702
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• 2014

One of the most important devices in an underwater vessel is a propulsion system. It should be a quiet and efficient system for stealthy operations in the large mission area. Hence lead-acid battery system has been used to supply the energy to electric motor. Recent technological developments and improvements, such as polymer electrolyte membrane(PEM) fuel cell and lithium polymer battery and have created the potential to improve overall power and propulsion performance. An underwater vessel always starts their mission with a limited energy and is not easy to refuel. Therefore design of energy elements, such as fuel cell and battery, and their load distribution are important to increase the maximum operating time of underwater vessel. In this paper, the lead-acid battery/PEM fuel cell and lithium polymer battery/PEM fuel cell were suggested as propulsion system and their performances were analyzed by modeling and simulation using Matlab/Simulink. Each model concentrated on representing the characteristics of energy element depending on demand current. As a result the effect of load distribution between battery and fuel cell was evaluated and the operation time of each propulsion system was able to be estimated exactly.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.959-962
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• 2010

공장 자동화와 로봇공학 등 다양한 산업현장에서 제어 공학은 이용된다. 이러한 제어 공학에서 위치제어와 속도제어를 위해 많은 제어기들이 연구되어 사용되고 있다. 특히, 본 논문에서는 간단하면서 견고한 제어기 중 능동 소자를 이용한 PID (Proportional-Integral-Derivative) 제어기와 수동소자를 이용한 Lead/Lag제어기를 설계하는데 있어 MATLAB 툴을 이용하여 정확한 성능 검증을 수행하려고 한다. 또한, 본 논문에서는 DC 모터를 위해 개선된 PID 및 Lead/Lag제어기 설계하고, 제안한 Lead/Lag 제어기의 효율성을 보여주고자 한다. 제안한 Lead/Lag 제어기는, 단계적인 변수 조정을 통하여 DC 모터 뿐 아니라 복잡한 제어 시스템에 대해서도 효과적으로 응용 가능하다. 결과적으로, 제시된 각 제어기들은 응답시간을 줄인다거나 시스템 에러를 최소화 시키는 등의 산업분야의 문제를 해결하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권4호
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• pp.289-299
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• 2019

자세제어 M&S(Modeling & Simulation)는 모델링 정밀도에 따라 간단한 자세제어 알고리즘 설계부터 실제 탑재 소프트웨어 검증까지 활용될 수 있다. 본 논문은 CMG 기반 위성 자세제어를 위한 M&S 소프트웨어를 소개한다. 개발된 소프트웨어는 크게 6자유도 모델링과 자세제어 알고리즘으로 나뉠 수 있다. 6자유도 모델링은 CMG 구동기 모델링과 우주환경 모델링(궤도외란/자세외란)을 포함한다. 자세제어 알고리즘은 CMG 모터속도 제어기(내부루프)부터 토크명령생성 및 스티어링 법칙(외부루프)을 포함한다. M&S는 하위 레벨인 CMG 모터제어부터 상위 레벨인 지구관측임무 수행까지 단계적으로 수행되며, 적용 레벨에 따라 3개 모듈로 나뉜다. 본 M&S 소프트웨어는 초기 자세제어 알고리즘 개발을 목표로 개발되었는데, 향후 상세한 위성체/구동기 모델링 및 우주환경 모델링을 반영해 점차 활용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.509-515
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• 2014

At the fuel processing system (FPS) of fuel cell vehicle, hydrogen recirculation blower (HRB) is used for the recirculation of remained hydrogen after reaction. In this paper, noise and vibration improvement of HRB is studied by changing design and control. It is checked the campbell diagram and critical speed for stability of rotor, and housing stiffness is improved using simulation of frequency response function (FRF). A method is suggested that can decrease the unbalance amount of the rotor and impeller which main source of noise and vibration. In order to reduce the noise during deceleration of blower, electrical braking is applied and tested the risk impact of durability. Founded the optimum switching frequency of the motor control, and reduced the idle rpm by increasing of aerodynamic performance. The superiority of paper is proved by measurement of the improved product's noise and vibration.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2381-2387
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• 2013

본 논문에서는 전동기의 속도 센서로 사용되는 마그네틱 센서의 3차원 전자장 해석 기술 및 분석 방법에 대하여 논하였다. 마그네틱 센서는 레졸버 및 엔코더와 같은 속도센서에 비해 가격이 싸고 활용성이 높은 장점이 있는 반면, 정밀도가 낮으며 외부 자기장에 대하여 간섭을 많이 받는 단점이 존재한다. 마그네틱 센서는 전동기가 회전할 때 사인과 코사인 파형이 발생된다. 그러나 홀 소자 근처에서의 자기적 노이즈로 인하여 사인 및 코사인 신호가 왜곡이 발생하여 각도 오차로 나타난다. 본 논문에서는 마그네틱 센서의 홀 소자의 적절한 위치 선정과 주위에 적절한 요크를 다꾸찌 방법에 의해 최적 설계를 수행하여 이러한 왜곡을 방지하고자 하였다. 해석방법으로는 3차원 유한요소법을 이용하여 해석의 정밀도를 높였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권9호
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• pp.691-701
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• 2020

본 논문은 전기 추진 수직이착륙 무인기의 형상에 적합하도록 회전익 모드에서 추진시스템이 고장난 상황을 대처하기 위한 컨벡스 최적화 기법 기반의 믹서를 제시한다. 각 모터 및 프로펠러의 고장 영향성을 분석하기 위하여 컨벡스 함수 성질을 이용하여 가용 조종력 집합을 계산하였으며 이를 도시하는 방법을 기술하였다. 조종력 할당을 최적화 문제로 정의하고, 실시간으로 최적해를 구하기 위하여 컨벡스 함수로 문제를 재정의하였다. 컨벡스 최적화 솔버를 사용하여 수직 이착륙 비행 모드의 믹서를 구현하였으며 조종력 할당 기법들의 성능을 가용 조종력 범위 집합으로 비교하였다. 최종적으로 비선형 6자유도 시뮬레이션을 통하여 타기법(의사역행렬 기법, 재분배의사역행렬 기법)과 비교 분석하였다.

• 전자공학회논문지T
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• 제35T권1호
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• pp.82-89
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• 1998

PI제어기는 서보시스템에 널리 사용되어 왔다. 그러나 PI제어기로 설계된 시스템응답은 부하변동과 같은 외란이나 시스템 변수의 변화에 대하여 원하는 시간응답을 보존할 수가 없다. 따라서 시간응답 특성의 견실성을 확보하면서, 구현상의 어려움을 해결하기 위하여 선형요소만으로 구성되는 선형 모델추종제어(LMFC: linear model following control) 방법이 있다. 이 방법은 기준모델의 출력을 플랜트가 추종하도록 제어하는 것으로, 플랜트의 구조적 섭동에 무관한 시간응답 특성을 얻을 수 있으나 부하토크에 대한 응답속도가 느린 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 모델추종제어기에 강인성향상기를 보조모델을 사용하여 도입함으로써 지주파 부하토크에 대한 응답속도를 향상시켰다. 제안된 제어기(RMFC: LMFC with robust enhancer)는 저주파 부하토크에 대하여 LMFC보다 강인한 특성을 보였으며 시뮬레이션 및 TMS320C30 DSP 시스템에 의한 실험으로 검증하였다.