• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제15권7호
• /
• pp.4469-4474
• /
• 2014

본 논문에서는 유한요소법을 사용하여 자기부상열차용 선형 유도 전동기의 효율적인 운전곡선 도출 방법을 제안한다. 긴 시간의 동특성 해석을 위해 선형유도기 모델을 선형에서 회전형 타입으로 변환하고, 제어시 필요한 슬립 파라미터를 전자장 해석을 통하여 효과적으로 도출하였다. 견인용 선형유도전동기는 인버터에 의해 저속의 정토크 영역에서는 전압/주파수 (V/f) 일정제어를 수행하고, 고속에서의 정출력 영역에서는 전압을 고정시키고 주파수를 증가시키면서 제어한다. 따라서 논문에서는 정토크 및 정출력 영역의 운전 특성을 도출하기 위해 각 구간에서 일정한 스텝으로 슬립특성 곡선을 도출하고, 차량의 운전 상태에 따른 슬립 및 주파수를 특성곡선의 보간법에 의해 결정한다. 본 방법을 이용하면 차량의 임의의 부하상태에 따라 최적의 운전 지령을 제시할 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.187-187
• /
• 2010

풍력을 이용한 풍력발전기의 전력변환 시스템을 연구개발하기 위해서는 바람의 특성을 실내에서 구현할 수 있는 모의시험장치인 시뮬레이터가 요구된다. 모의시험장치는 바람을 받아 회전하는 블레이드 대신 풍속 값을 입력하여 전동기가 발전기에 토오크(torque)를 공급하게 된다. POSTECH 풍력에너지연구소는 2003년 750kW급 KBP-750D 풍력발전기용 모의시험장치에 이어, 2007년 2MW Gearless형 풍력발전기(KBP-2000M)의 400:1 축소모델인 5.83kW 모의시험 장치를 제작 완료하였다. (주)플라스포사는 모의시험장치를 이용하여 고효율의 전력변환장치 설계와 인버터 시스템 제어 알고리즘을 개발하였고, (주)유니슨은 2MW 풍력발전기용 통합연동제어 시스템을 제작 완료하여 2009년부터 대관령 실증단지에 초도품을 설치하고 실증운영 중에 있다. 본 논문은 대관령 실증단지에서 실시한 2MW 풍력시스템 실증과정에서 획득한 풍향과 풍속 데이터를 시각적으로 쉽게 보고 이해할 수 있도록 3D모델 처리방안을 적용하여 모의시험 장치에 구현한 내용이다. 풍력발전기 개발은 현재 대형화 추세에 있으며 연구개발 단계에서 풍력발전기의 발전 및 제어부분의 기능적 안정성 확보와 효율성 증대를 위한 적절한 시험은 필수적이다. 그러나 풍력발전기의 특성상 타워를 건설하고 회전자 블레이드를 사용하여 시험한다는 것은 설치 공간과 비용의 제약이 따른다. KBP-2000M (2MW) 모의시험장치는 풍력발전기와 같은 대형장비를 연구 개발하는데 필수적이며, 실증을 통해 획득한 Data를 적용함으로서 재품의 문제점을 찾아내고 성능향상을 도모하는데 필요하다. 실증 Data를 시각적으로 3D로 표현함으로서 현장의 풍속/풍향 변화를 사실감 있게 느끼게 되었다. 앞으로도 풍력발전기를 연구개발하거나 성능향상을 위해서는 적절한 제어와 안전을 위한 연동장치를 갖춘 스케일 다운된 모의시험장치 구축이 요구될 것이다. 풍력발전기의 실증과정에서 획득한 데이터를 모의시험장치에 적용(Feedback)하여 지속적인 성능향상을 높여나갈 것이다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.52-59
• /
• 2019

로터 블레이드는 허브를 통해 전달된 토크와 조종장치를 이용한 피치각 제어를 통해 헬리콥터 비행에 필요한 양력, 추력 및 기동력을 발생시킬 수 있는 핵심 구성품이며, 구조적인 안전성과 함께 공진의 위험성이 없도록 진동 특성을 고려하여 설계되어야 한다. 본 연구에서는 다목적 무인 헬리콥터(Multi-Purpose Utility Helicopter)에 적용하기 위한 주로터 블레이드의 구조 설계를 수행하였으며, 제작된 블레이드의 단면 강성 측정 시험을 수행하였다. 이후 측정된 강성 분포를 반영하여 로터 시스템의 진동특성에 대한 평가를 수행하였다. 로터 블레이드 내부는 스킨, 스파 및 토션박스로 구성되며, 탄소 및 유리 섬유 복합소재를 적용하였다. 블레이드 단면 강성 예측을 위해 Ksec2D 프로그램을 활용하였으며, 실험을 통해 측정된 값과 비교한 결과를 제시하였다. 로터 시스템의 회전으로 인한 고유진동수 변화 및 공진 위험 여부를 확인하기 위해 회전익 항공기의 통합 해석 프로그램인 CAMRADII를 활용하였다.

• 대한물리의학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.99-104
• /
• 2017

PURPOSE: Gait disturbances in patients with hemiplegic stroke involve asymmetry of stance time. Step box training is used to supplement the limitations of stair walking training and increasing the torque value of the paralyzed lower leg's strength. This study aimed to investigate whether step-up training on unstable support could change walking ability in patients with chronic stroke. METHODS: Thirty stroke patients were randomly assigned to the step-up training group (experimental group), that performed training on an unstable surface, and the control group, that performed training on a stable surface. Walking speed, step length, and cadence were measured before and after training. Paired t-tests were used to compare pre- and post-intervention data, while the independent samples t-test was used to determine intergroup differences. Values of p < .05 were considered statistically significant. RESULTS: There was a significant difference in walking ability before versus after the intervention in both groups, although the experimental group showed greater differences than the control group (walking velocity by 8.1%; step length of the non-paralyzed side by 6.9%, respectively; p<.05). CONCLUSION: Step-up training might be more effective on an unstable surface than on a stable surface for increasing walking speed and step length of the non-paralyzed side.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제4권5호
• /
• pp.462-473
• /
• 1999

디지털 제어 방식으로 구동되는 모든 교류 전동기 벡터제어시스템의 근간을 이루는 전류 측정에 관한 문제를 다룬다. 일반적인 펄스폭 변조 방식 교류 전동기 구동 시스템에서 전동기 전류에 포함된 인버터 스위칭 노이즈를 없애기 위하여 저역 통과 필터를 사용하는데 이러한 필터는 필연적으로 측정된 신호의 시간 지연을 유발하게 된다. 따라서 샘플링한 전류값에는 기본파 성분 뿐만아니라 고조파 리플 성분이 포함된다. 본 논문에서는 3상 대칭 펄스폭 변조시 기준 전압 벡터의 위치에 다른 전류 샘플링 오차를 해석적으로 구하고 이러한 샘플링 오차를 최소화하기 위한 기법을 제안한다. 제안된 지연 보상 샘플링 기법을 사용하면 정상 상태 전류 측정 오차를 최소화할 수 있고 보다 정확한 토오크 제어가 가능하게 됨을 시뮬레이션과 실험을 통해 보였다.

• 한국전문물리치료학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.20-30
• /
• 2012

The purpose of this study was to determine the effect of ankle joint mobilization with movement (MWM) on the range of motion (ROM) in the ankle, on the muscle strength of lower extremities, and on spatiotemporal gait parameters in chronic hemiplegic patients. Fifteen subjects with chronic stroke were divided into two groups: an experimental group (8 subjects) and a control group (7 subjects). Both groups attended two or three sessions of physical therapy each week. The experimental group also attended additional MWM training sessions three times a week for five weeks. For both groups, the ROM of the ankle, the muscle strength of the lower extremities, and the spatiotemporal gait parameters in paretic limbs were evaluated before and after the training period. The results showed that the experimental group experienced more significant increases than did the control group in terms of passive (6.10%) and active (21.96%) ROM of the ankle, gait velocity (12.96%), and peak torque, of the knee flexor (81.39%), the knee extensor (24.88%), and the ankle plantar flexor (41.75%)(p<.05). These results suggest that MWM training in patients with chronic stroke may be beneficial in increasing ROM in the ankle, muscle strength in the lower extremities, and gait speed.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제35권6호
• /
• pp.820-828
• /
• 2011

에너지 절약은 해상운송분야에서 이익을 내기 위한 가장 중요한 요인 중 하나이다. 연료 소비율을 낮추기 위해서는 가능한 한 선박의 추진효율을 높여야만 한다. 추진효율은 추진기관과 낮은 회전속도에서 더 좋은 효율을 갖는 프로펠러의 조합에 의존한다. 기관은 저속이 될수록 연료분사과정에서의 지연시간으로 인해 회전 토크 변동이 심해진다. 본 연구에서는 강인 제어이론을 적용하여 강인 안정성과 강인 성능을 고려한 기관 속도제어기들, 즉 준최적 $H_{\infty}$제어기, $H_{\infty}$루프-성형 제어기 및 ${\mu}$-제어기를 설계한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과로부터 이들 3가지 제어기의 타당성을 검토한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.1045-1049
• /
• 2005

In this paper, the dynamic crawling of a five-bar planar mechanism is investigated. One complete cycle of the crawling selected in this study consists of four different steps, i) sliding at one contact point between the mechanism and the ground, ii) changing its configuration without sliding at two contact points, iii) sliding at the other contact point, and iv) again changing its configuration without sliding at two contact points. In this type of crawling, the crawling mechanism maintains the shape of the parallel structure throughout a complete crawling cycle. The modeling algorithm for serial manipulators proposed by M. Thomas and et al.[1] is employed by introducing imaginary joints and links which represent the contact interfaces between the one end of the mechanism and the ground, while the other end of the mechanism is regarded as an end-effector of the imaginary serial manipulator which treats the reaction force and torque at the contact point as external forces. Then, a complete cycle of dynamic crawling of the mechanism is investigated through various computer simulations. The simulation result show that the stable crawling characteristics of the mechanism could be secured when the proper configurations depending on specified frictional constraints are met.

• 전기학회논문지
• /
• 제64권1호
• /
• pp.136-142
• /
• 2015

In the paper, a design method of knee and pelvis joint in the biped robot is proposed for shock absorption and gravity compensation. Similarly to the human's body, the knee joints of the biped robot support most body weight and get a shock from the landing motion of the foot on the floor. The torque of joint motor is also increased sharply to keep the balance of the robot. Knee and pelvis joints with the spring are designed to compensate the gravity force and reduce the contact shock of the robot. To verify the efficiency of the proposed design method, we develope a biped robot with the joint mechanism using springs. At first, we experiment with the developed robot on the static motions such as the bent-knee posture both without load and with load on the flat ground, and the balance posture on the incline plane. The current of knee joint is measured to analyze the impact force and energy consumption of the joint motors. Also, we observe the motor current of knee and pelvis joints for the walking motion of the biped robot. The current responses of joint motors show that the proposed method has an effect on shock reduction and gravity compensation, and improve the energy efficiency of walking motions for the biped robot.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.64-72
• /
• 1997

일반적으로 유도 진동기의 속도는 엔코더를 사용하여 측정되며, 측정된 평균 속도는 필연적인 시간 지연과 시스템 노이즈 등을 포함하고, 저속 운전시에는 운전 성능을 감소시킬 뿐 아니라 시스템 안정성에도 문제를 일으킨다. 또한 인버터의 데드 타임 효과, 스위칭 소자의 순전압 강하등의 영향으로 발생하는 부정확한 인버터 출력 전압은 토크 리플을 발생시키고 이는 저속 영역에서 더욱 크게 나타난다. 따라서 유도 전동기의 저속 영역에서의 운전 성능을 향상시키기 위하여는 위의 두가지 문제점을 해결하여야 한다. 본 논문에서는 칼만 필터를 이용한 유도 전동기의 정확한 순시 속도 추정과, 데드 타임 및 스위칭 소자의 순전압 강하 보상을 통한 인버터 출력 특성의 개선 방법을 제안하고, 유도 전동기의 극저속 운전 성능을 개선하였다.