Recently PMSM(Permanent magnet synchronous motor) are used for the various direct drive applications such as index table, telescope system and so on. Because the position/speed control performance of direct drive PMSM is directly affected by the torque ripple, there are lots of studies to reduce the cogging torque in the motor design stage. In order to verify the motor design, the reliable cogging torque measurement system is essentially required. The measured motor must be rotated in the constant speed under 1deg/sec so that the cogging torque profile is measured correctly. In this study, the cogging torque measurement system which uses the direct drive PMSM and the speed controller to rotate the measured motor in 0.1rpm(0.6deg/sec) has been developed. Simulink/xPC target was used for the controller and data acquisition system. Based on PI controller, DOB and AFC have been applied to eliminate the low frequency disturbances and the periodic speed ripple. The experimental results show the good performance of the speed regulation for the reference speed 0.1rpm and the reliable profile of the measured cogging torque by the developed speed controller.
Automatic Generation Control (AGC) has functionally controlled the interchange power flow in order to suppress the dynamic oscillations of frequency and tie-line power deviations as a perturbation occurs in the interconnected multi-area power system. Furthermore, Flexible AC Transmission Systems (FACTS) can effectively assist AGC to more enhance the dynamic stability of power system. So, Static Synchronous Series Compensator (SSSC), one of the well-known FACTS devices, is here applied to accurately control and regulate the load frequency of multi-area multi-source interconnected power system. The research and efforts made in this regard have caused to introduce the Fractional Order Proportional Integral Derivative (FOPID) based SSSC, to alleviate both the most significant issues in multi-area interconnected power systems i.e., frequency and tie-line power deviations. Due to multi-objective nature of aforementioned problem, suppression of the frequency and tie-line power deviations is formularized in the form of a multi-object problem. Considering the high performance of Multi Objective Bees Algorithm (MOBA) in solution of the non-linear objectives, it has been utilized to appropriately unravel the optimization problem. To verify and validate the dynamic performance of self-defined FOPID-SSSC, it has been thoroughly evaluated in three different multi-area interconnected power systems. Meanwhile, the dynamic performance of FOPID-SSSC has been accurately compared with a conventional controller based SSSC while the power systems are affected by different Step Load Perturbations (SLPs). Eventually, the simulation results of all three power systems have transparently demonstrated the dynamic performance of FOPID-SSSC to significantly suppress the frequency and tie-line power deviations as compared to conventional controller based SSSC.
The redundancy resolution of the seven DOF (Degree of Freedom) upper limb exoskeleton is key to the synchronous motion between a robot and a human user. According to the seven DOF human arm model, positioning and orientating the wrist can be completed by multiple arm configurations that results in the non-unique solution to the inverse kinematics. This paper presents analysis on the kinematic and dynamic aspect of the human arm movement and its effect on the redundancy resolution of the seven DOF human arm model. The redundancy of the arm is expressed mathematically by defining the swivel angle. The final form of swivel angle can be represented as a linear combination of two different swivel angles achieved by optimizing two cost functions based on kinematic and dynamic criteria. The kinematic criterion is to maximize the projection of the longest principal axis of the manipulability ellipsoid of the human arm on the vector connecting the wrist and the virtual target on the head region. The dynamic criterion is to minimize the mechanical work done in the joint space for each of two consecutive points along the task space trajectory. The contribution of each criterion on the redundancy was verified by the post processing of experimental data collected with a motion capture system. Results indicate that the bimodal redundancy resolution approach improved the accuracy of the predicted swivel angle. Statistical testing of the dynamic constraint contribution shows that under moderate speeds and no load, the dynamic component of the human arm is not dominant, and it is enough to resolve the redundancy without dynamic constraint for the realtime application.
본 연구는 이산사건 시스템인 제조 시스템에 대하여 사용자 명세서에 따라 충실하게 동작하는 제어기를 설계하는 것이 목적이다. 특히, W. M. Wonham의 감독제어 이론을 기반으로 병렬처리가 가능한 패트리 넷을 이용한 제어기를 설계하는 것이다. 또한, 패트리 넷을 이용한 설계 시 고려해야 할 문제 중 공유하는 자원의 할당에 관한 문제를 다루고자 한다. 공유자원에 대한 처리를 사용자 명세서로 제시하고 제시한 패트리 넷으로 모델링하여 합성하면 제어기가 생성된다. 이렇게 생성된 제어기는 공유하는 자원이 있는 경우에 발생가능 한 교착상태(deadlock)와 기아상태(Starvation)에 대한 제어가 가능하다. 선행연구에서는 페트리 넷의 두 모델을 합성하는 방법으로 동기식 도달성 그래프를 제안하였다. 따라서 본 연구에서는 그 결과를 이용하여 교착상태와 기아상태를 예방한 제어된 시스템을 설계하여 제시하고자 한다.
본 논문은 축소차원 상태방정식을 사용한 전차원 관측기를 이용하여 저속도 영역에서의 운전 성능 개선방법을 제안하였다. 축소차원 상태방정식을 사용한 전차원 관측기는 간단한 모터속도 및 외란토크 관측기이다. 제안한 알고리즘은 약 1.9[rpm]의 저속도에서 매우 안정적인 결과를 보였다. 모터구동 시스템에서 외란토크는 저속도 영역에서 속도제어 성능을 저하시킨다. 제안한 알고리즘은 모터속도와 외란토크를 모두 추정한다. 추정된 외란 토크는 속도제어기의 출력에 전향보상 값으로 사용되며, 그 결과 저속도 영역(1.9rpm)에서 부하토크 응답특성이 향상된 것을 확인하였다.
본 연구에서와 같이 전동기의 저속 영역 운전의 센서리스 기법으로 적합한 고조파 주입 센서리스 제어기법의 시뮬링크 시뮬레이션 모델을 제안한다. 본 모델에 적용되는 전동기는 영구자석 전동기이다. 또한, 다양한 고조파 주입 기법중 1kHz 구형파를 주입하는 기법을 사용한다. 고조파 주입에 따른 전동기의 전동기 상수의 변화는 시뮬링크에서 제공하는 전동기의 상수조정을 통해 구현한다. 시뮬링크의 함수와 라이브러리에서 제공하는 모델을 통해 센서리스 기법을 구현한다. 전류에 포함된 고조파 성분을 필터를 이용하여 추출하고, 추출된 파형을 이용하여 영구자석 전동기의 각도를 검출함을 보인다. 그리하여 1kW 영구자석 전동기에 적용된 시뮬레이션 파형에서의 전동기 각도 추정파형과 전동기 제어관련 파형을 통해 시뮬레이션 모델의 타당성을 보인다.
We developed an apparatus for odorous stimuli control to record olfactory evoked potentials from human scalp. The characteristics of the apparatus were as follows. 1. Translating the subjects respiration into electric signals with a sensor attached to the nose. The period and timing of odorous stimuli could be adjusted, so that stimuli could be synchronous with respiration. 2. The respirations translated into electric signals were made constant in amplitude by using an auto gain control circuit. 3. The interstimulus interval of odorous could be arbitrarily selected once every 1 to 9 respirations so that adaptation could be prevented. We obtained olfactory - evoked potentials (OEPs) to odorous stimuli using this apparatus from the site of Cz, whose positive peak latencies were approximately $180{\pm}23ms$. Such response were not recorded if oxygen stimuli were used instead of odorous or with click sounds produced by the switching electromagnetic valve.
본 논문에서는 다수의 사용자가 있는 주파수 선택성 페이딩 환경하의 multi-rate CDMA 시스템에서Hopfield 신경망의 시정수를 제어하는 알고리즘을 이용하여 Hopfeld 신경망 기반 다중 사용자 검출기의 국부 최소점 문제를 간단히 해결하고 설계된 검출기의 성능을 병렬 간섭 제거기와 비교 분석하였다 또한 역방향 링크는 부호 길이가 256 칩인 short 스크램블링 부호를 가정하고, short 스크램블링 부호의 주기성을 이용한 간단한 상관계수 예측 알고리즘을 사용하여 주기적인 확산부호간 상관계수 행렬을 계산하고 Hopfield 신경망의 입력으로 사용하여 확산 코드의 주기에 상응하는 연산에 필요한 신경망회로의 복잡도를 1/(64*64) 배로 단순화하였다. 그, 결과 Hopfield 신경망을 이용한 다중 사용자 검출기(HNN-MUD)는 다중 사용자 간섭(MAI)을 효과적으로 제거하여 기존의 검출기에 비해 낮은 비트 오류율을 보였고 근원거리상황(near-far situation)에서도 타 사용자의 전력의 크기에 관계없이 거의 일정한 비트 오류율을 보여, 기존의 검출기 보다 성능이 향상됨을 보였다.
불확실성에 강인한 제어기에 대한 연구는 활발하지만 대부분의 연구들은 제어 이론의 효용성을 검증하기 위한 실험 수준에 머무르거나 특정한 전용시스템에만 구현되고 있어 범용성을 가지는 상용화된 제품에는 적용되지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 슬라이딩모드제어기와 외란관측기를 이용한 보다 실용적인 강인한 제어기를 제안하였다. 도달시간을 제거하고 정상상태오차를 최소화하기 위해 적분슬라이딩모드를 이용하였고, 외란관측기를 적용하여 스위칭 입력의 채터링을 감소시켰다. 또한 아직까지 남아있는 채터링은 데드존 함수를 이용함으로써 완전히 제거하였다. 제안된 제어기는 PID제어기에 비해 개선된 정상상태 오차와 강인성을 보인다.
본 논문에서는 풀 브릿지 인버터의 비선형성을 고려한 단상 영구자석 동기 전동기의 오픈 루프 기동성을 개선하기 위한 구형파 전압 주입 기법을 제안한다. 일반적으로 단상 영구자석 동기 전동기는 3상 교류기와 달리 풀 브릿지 인버터를 채택하고 있으며 대칭 공극으로 자기 회로를 설계할 경우, 영토크 지점의 특정 위치에서 기동이 불가능할 수 있기에 비대칭 공극 설계가 요구된다. 이러한 단상 영구자석 동기 전동기의 구동 특성상 센서리스 운전 모드의 오픈 루프 제어시 기동 실패의 가능성이 상당히 높다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 인버터의 비선형성을 고려한 구형파 전압을 인가하여 기동 성능을 개선하는 기법을 제안하고자 한다. 제안한 알고리즘은 다수의 실험을 통해 타당성을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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