• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.22-24
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• 2008

영구자석 동기전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor)를 벡터 제어로 구동 시 정확한 회전자 위치정보가 요구된다. 일반적으로 레졸버(Resolver)를 이용하면 회전자의 절대 위치(absolute position)를 알 수 있다. 하지만 레졸버의 변압비 차이, 불평형 여자신호, 불균일한 인덕턴스 성분, 신호처리 회로상의 왜곡으로 인해 신호의 크기 불평형이 발생하고 이는 위치정보에 주기적인 오차 성분이 나타나게 되며, 이러한 오차 성분들은 토크에 영향을 준다. 본 논문에서는 이러한 오차 성분을 수학적 해석을 바탕으로 확인하고 보상하는 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 타당성을 실험을 통해 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1450-1452
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• 2005

AC Servo system has been implemented to semiconductor equipments system for their requirements of the high resolution control. This paper is based on the newly produced DSP TMS320F2812 which has the performance of fast processing speed, 150 MIPS, and rich peripheral interface. The implemented system has been developed for the position control that also has speed and current control as inner loops. The controller implemented a high precision position control system with SVPWM and digital PI control and using high resolution rotary encoder.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.181-182
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• 2018

본 논문에서는 전압 피드백 보상에 의한 동적 과변조 기법의 성능 향상 방법을 제안한다. 전동기 구동 시스템에서 인버터는 선형 변조 영역에서 동작할 경우 단순히 전압 이득이 1인 전압 증폭기로 볼 수 있다. 그러나 과변조 영역에서는 기존의 동적 과변조 기법 적용 시 지령 전압에 대한 인버터 출력 전압의 비선형성으로 인해 전압 이득이 1보다 작아진다. 따라서 과변조 성능이 저하되는데 본 논문에서는 제한된 전압을 피드백 보상하여 과변조 성능을 향상시켰다. 이로 인해 구동 전동기의 출력 토크 성능 및 전류 제어 동특성이 향상될 수 있다. 제안된 방법을 800W PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)의 약자속 제어에 적용하여 그 효용성을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.524-530
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• 2002

일상 생활에서 반사적인 자세 조절은 정전기관, 시각, 고유수용체 등의 감수체에 의한 구심성 신호가 정전 신경핵에 전달되어 안구운동이나 골격근의 수축을 유발하여 이루어진다. 자세조절기능의 부조화는 오심, 구토, 현기증 등을 초래하여 삶의 의욕을 상실하게 만든다. 본 연구의 목적은 정전기관의 반규관과 이석기관을 선별적으로 자극하기 위한 탈수직축 회전자극 시스템과 수평, 수직, 3D 환경에서 시각자극을 할 수 있는 시운동자극시스템을 개발하여 인간의 자세조절 기능을 평가 하는데 있다. 탈수직축 회전자극 시스템은 편안한 의자와 DC 서보모터로 구동되는 기울임 테이블로 구성되고 PMSM에 의해 제어된다. 그리고 속도 궤환 루프와 위치 궤환 루프를 포함하는 이중 피드백 루프가 서보 제어되는 회전자극시스템에 적용된다. HMD를 이용하여 수평, 수직, 3D 시각자극패턴을 구현 하였고 OKN 자극을 위한 무선시스템과 전기안진 기록계를 이용하여 안구운동을 기록하였다. 이득, 위상, 대칭성은 정전 자극과 시각 자극에 의해 유발되는 안구운동의 분석으로부터 얻어진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.317-326
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• 2008

본 논문은 MATLAB/SIMULINK와 dSPACE 1104 시스템을 사용하여 표면부착형 영구자석 동기전동기 벡터제어를 구현하였다. 영구자석 동기전동기는 고정자 전류를 자속발생 전류성분과 토크발생 전류성분으로 분리하고 이를 각각 독립적으로 제어함으로써 타여자 직류전동기처럼 다루는 것이 가능하기 때문에 기존의 직류전동기 제어에 사용되던 각종 제어 알고리즘을 적용하는 것이 가능하게 된다. 본 연구에서는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기의 벡터제어를 구현하기 위하여, 먼저 MATLAB/SIMULINK 프로그램으로 영구자석 동기 전동기를 모델링하고 속도제어 부에는 비례-적분 제어기를, 전류제어 부에는 비간섭 비례-적분 제어기를 설계하여 제어기의 응답을 미리 확인하였다. 그리고 설계된 제어기의 성능을 입증하기 위하여 dSPACE DS1104 R&D Board에 시뮬레이션을 통해 구현된 영구자석 동기전동기 벡터 제어 프로그램을 다운로드하여 실험을 통해 제안된 벡터제어 시스템의 타당성을 입증하였다

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.845-850
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• 2021

본 연구에서는 전기 자동차(EV : Electric Vehicle) 파워트레인의 에너지 변환 특성과 설계를 수행하였다. 그리고 EV 파워트레인의 동력원으로서 영구자석 매입형 동기 모터(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)를 대상으로 하였으며 제어를 수행하였다. IPMSM을 구동하기 위해서는 두 가지 영역인 일정한 토크와 일정한 출력(약계자) 영역이 사용되며, IPMSM을 위한 제어 시스템의 설계는 d-q 레퍼런스 프레임(벡터 제어)을 바탕으로 구성하였다. IPMSM의 두 영역에서 나타나는 모터 토크의 정적 특성을 결정하기 위해 IPMSM의 토크제어 시스템과 d축 전류 제어 시스템을 제안 및 구현하였다. 특성해석을 위해서 Matlab-Simulink 소프트웨어를 사용하였다. 최종적으로 실제 차량 사양을 기준으로 EV 차량 레벨 조건으로 변경하여 파워트레인 모델에 IPMSM을 적용하였으며 제안된 제어 시스템의 시뮬레이션 결과를 수행했고 특성을 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.398-404
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• 2021

본 논문에서는 영구자석형 동기전동기의 벡터제어를 수행하는데 필요한 회전자의 위치, 특히 기동시의 초기 회전자 위치를 정확하게 검출하기 위하여 자기식 위치 센서를 사용하는 방법을 제안한다. 기존에는 홀센서의 출력 신호를 사용하여 초기 회전자의 위치를 판단하거나 이러한 센서를 사용하지 않는 센서리스 방식으로 제어를 수행하였으나 이 방법들은 위치 오차가 발생하고 정확도가 떨어지기 때문에 실용성 측면에서 만족스럽지 못하였다. 이와 같은 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 자기식 위치 센서(magnetic position sensor)를 사용하여 초기 회전자의 위치를 검출하고자 한다. 이 방식을 사용하여 동기전동기의 초기 회전자 위치 검출이 부정확하여 벡터제어 시스템에서 전동기의 기동특성이 나빠지는 문제점을 해결하며, 소용량의 벡터제어 인버터를 저가격화하는 목적으로 자기식 위치 센서를 속도 및 위치 검출에 사용함으로써 자극 검출용의 홀센서와 회전속도 측정용의 로터리 엔코더를 하나로 통합하여 가격을 절반 이하로 낮추는 방안을 제안한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.472-482
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• 2019

본 논문은 수중용 TAS윈치 전개/회수 성능 안정화 방안에 대한 내용을 서술하고 있다. TAS윈치는 함미에 장착되어 자함과 이격되어 운용되는 센서, 예인케이블 및 꼬리로프의 전개/회수 기능을 수행하고, TAS에 대한 전원공급 경로, 수중환경 정보 및 수신된 음향신호 송/수신을 위한 데이터 전송 경로 제공 역할을 수행한다. TAS윈치 시험평가 과정에서 간헐적으로 TAS 전개 중 멈춤현상 및 회전속도 변동현상이 식별되었다. TAS 전개/회수에 필요한 토크를 제공하는 구성요소인 윈치모터에 대한 고장분석 결과, 구성품 중 회전자의 정렬 틀어짐으로 인한 편심현상에 따른 자기장 왜곡이 발생한 것을 확인하였다. 자기장 왜곡 발생 방지를 위해 윈치모터 회전자 및 슬립링 등 윈치모터 구성품의 고정성 향상 방안을 제안하였다. 제안된 방안에 대한 신뢰성 확보를 위해 LBTS 환경에서 TAS윈치 운용환경을 모사하여 TAS윈치 전개/회수 성능을 검증하였다. 최종적으로 TAS윈치 전개/회수 성능 뿐만 아니라 해상에서 TAS윈치를 운용할 경우 요구되는 함 속력 및 타각별 TAS 지속 운용능력과 같은 여러 가지 항목에 대한 해상 시험평가를 수행함으로써 설계 요구조건 만족 및 제안 방안에 대한 타당성을 검증하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.23-30
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• 2014

This paper proposes a dead time compensation method for an AC motor drive using phase current polarity information which is detected based on a digital programmable low-pass filter (PLPF). The polarity detection using the PLPF is an alternative solution of a conventional method which uses a general low-pass filter (LPF) and hysteresis bands in order to avoid jittering due to noises. The PLPF not only adjusts its cutoff frequency according to the synchronous frequency of AC motors but also eliminates a gain attenuation and phase delay which are main problems of the general LPF. Through the PLPF, a fundamental component signal without gain and phase distortions is extracted from the measured raw current signal with noise. By use of the fundamental component, the polarity of current is effectively detected by reducing the hysteresis band. Finally, the proposed method compensates the dead time effects by adding or subtracting average voltage value to voltage references of the controller according to the detected current polarity information. The proposed compensation method is experimentally verified by compared with the conventional method.

• 한국자기학회지
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• 제27권1호
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• pp.9-17
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• 2017

다상 전동기는 기존의 3상 전동기와 비교하여 높은 신뢰성과 성능의 이점 때문에 고 신뢰성을 요하는 전장과 특수기기 분야에서 많은 관심을 갖고 있다. 본 연구에서는 다상 전동기들 중 5상 영구자석 동기 전동기를 이용하여 전동기 제어의 주요 변수인 자기 인덕턴스와 상호 인덕턴스를 수식을 통한 추정 방법을 다룬다. 최근 대부분의 고효율 구동 전동기들은 FOC(Field Orinted Control)와 DTC(Direct Torque Control) 제어를 이용하므로 전압 방정식에서 가장 중요한 인덕턴스를 정확하게 추정하는 것이 중요하다. 인덕턴스를 수식적으로 계산하기 위해서 본 연구에서는 WFT(Winding Function Theory)를 적용하였다. 계산된 인덕턴스의 결과 값의 타당성 유무를 확인하기 위하여 유한요소해석과 비교 하였으며 약 3%의 편차를 가지는 것을 확인하였다. 최종적으로 WFT를 이용하여 계산된 인덕턴스를 FOC와 DTC 제어에 필요한 값인 d축과 q축 인덕턴스로 변환하는 과정을 소개한다.