• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제4권4호
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• pp.414-427
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• 2006

This paper presents an adaptive feedback linearization control scheme for induction motors with simultaneous variation of rotor and stator resistances. Two typical modeling techniques, rotor flux model and stator flux model, have been developed and successfully applied to the controller design and adaptive observer design, respectively. By using stator fluxes as states, over-parametrization in adaptive control can be prevented and control strategy can be developed without the need of nonlinear transformation. It also decrease the relative degree for the flux modulus by one, thereby, yielding, a simple control algorithm. However, when this method is used for flux observer, it cannot guarantee the convergence of flux. Similarly, the rotor flux model may be appropriate for observers, but it is not so for adaptive controllers. In addition, if these two existing methods are merged into overall adaptive control system, it brings about structural complexies. In this paper, we did not use these two modeling methods, and opted for the airgap flux model which takes on only the positive aspects of the existing rotor flux model and stator flux model and prevents structural complexity from occuring. Through theoretical analysis by using Lyapunov's direct method, simulations, and actual experiments, it is shown that stator and rotor resistances converge to their actual values, flux is well estimated, and torque and flux are controlled independently with the measurements of rotor speed, stator currents, and stator voltages. These results were achieved under the persistent excitation condition, which is shown to hold in the simulation.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.132-140
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• 2001

유니버셜모터는 소형의 직류 직권전동기와 같은 기계적 구조를 가지며 교류.직류 전원을 양용할 수 있는 장점으로 동급의 일반전동기에 비해 높은 속도로 구동이 가능하므로 핸드드릴이나 진공청소기, 세탁기 등의 가정용 기기 등에 일반적으로 사용된다. 위상각제어기를 이용하여 모터로 입력되는 전압을 제어하는 방법은 간단한 구조 때문에 위상지연으로 인해 입력 역률 및 저차 고조파 전류특성이 좋지 않음에도 불구하고 널리 사용되고 있다. 브리지 정류기를 사용하여 교류 전원을 맥동하는 직류 전원으로 변환한 후 DC 초퍼로써 유니버셜모터에 입력되는 평균전압을 제어하는 방법은 제어기의 효율을 높일 수 있고 저차 고조파전류를 감소시킬 뿐만 아니라 저전력값에 대해서도 부하역률의 저하를 막을 수 있다. 본 논문에서는 기존의 제어기의 방법으로 저가의 위상각 제어기를 구서하고 EH한 저가의 마이크로 컨트롤러를 이용한 DC 초퍼시스템을 각각 구성하여 저차 고조파전류 특성을 비교 분석하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.140-140
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• 2017

4륜 장착 자동차의 토크 전달은 2륜 구동, 4륜 구동 모드를 간단히 전환하는 방식(part time 4WD)과 항시 사륜 구동 모드에서 전후륜의 토크 전달비를 제어하는 방식(AWD, all wheel drive)이 있다. 경제의 발달에 따라서 취미 인구의 확대로 국내에만 180만 명의 R/C car 사용자가 있다. 이 중 2WD-4WD의 전환을 differential lock mechanism으로 구현한 수입산 모델의 가격이 1,000,000원을 호가하지만 가변 제어 방식이 아닌, 정차 후 2-4륜 구동 전환 방식을 적용하고 있으며 상대적으로 내구성이 떨어진다. DC motor의 출력이 늘어나고 배터리의 성능이 좋아진 현재 소형 RC car의 최고 속도는 80 km/h 정도로 빨라졌다. 그러나 마찰 계수가 낮은 노면(실내의 대부분 평활 처리된 복도)에서는 2륜 구동 모드의 활용도가 매우 낮다. 미끄러운 노면에서 후륜 구동 모드로는 oversteer가 발생하여 차량이 스핀하기 쉽고 전륜 구동 모드로는 understeer가 발생하여 제대로 된 코너링이 어렵다. 상시 4륜 구동 모드는 에너지 소모가 크고 전후륜이 tight coupling되어 있는 문제 때문에 일반적인 노면에서 부드러운 코너링이 잘 이루어지지 않는 문제가 있다. 본 연구에서 제안하는 방식은 그림 1와 같이 center shaft의 중간에 영구 자석으로 만들어진 토크 전달용 판이 있고 그 사이에 자계를 차폐할 수 있는 강자성체 셔터를 서보 기구에 연결하여 서보 회전각에 따라서 구동 쪽의 토크가 피구동축으로 전달되는 양을 연속 가변제어할 수 있다. 토크 전달용 판의 차폐 면적에 따른 토크 전달양을 전/후륜 바퀴의 Static torque를 통해 측정하였으며(그림 2), 공중 상태에서 즉 공기저항만을 고려한 상태에서의 RPM 회전수 차이 측정(그림3)을 통해 구동 쪽의 회전수가 피구동축으로 전달되는 양을 측정하여 연속가변 토크 제어 전달 기구의 성능을 확인하였다. 이 기구는 현재 1차적으로는 remote controller의 ch 3(ON/OFF제어 방식)에 연결하여 특정한 양의 토크를 전륜 쪽으로 보낼 수 있도록 구현이 가능하며, ch 2(PID제어 방식)에 연결하여 연속 가변 조절이 가능하도록 구현이 가능하다. 부가적으로 Arduino board를 내장하여 전후륜의 휠센서에서 입력되는 신호를 감지하여 자동적으로 전후륜에 배분되는 토크를 제어할 수 있도록 설계 중에 있다.

• 대한치과보철학회지
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• 제35권4호
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• pp.662-673
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• 1997

The purpose of this study was to compare the accuracy between future impression and abutment impression using strain gauges. The master model used in this study was a partially edentulous mandibular metal cast with two fixture analogs on both sides. On the left, two future analogs were parallel, whereas right side, posterior future analog exhibiting a 15-degree lingual inclination. From master cast, 10 impressions were made for each of the three impression methods. The master frameworks was fabricated on the master model, and two-element strain gauge was attached to a master framework. The master framework was seated on each cast, and gold screws were tightened to 10 Ncm using a torque controller AI-1600 strain measurement system was used for strain measuring. Impression methods studied were : Group 1:abutment impression Group 2:fixture impression Group 3:combined impression (anterior:fixture impression, posterior:abutment impression) The results were as followed. 1. The strain values on X-axis and Y-axis according to the three impression methods showed no significant difference. 2. The strain values on parallel and angulated groups according to the three impression methods showed no significant difference. 3. The parallel group exhibited significantly higher accuracy in adaptation than angulated group for all experimental groups (p<0.05). In conclusion, it is considered that accuracy of implant prostheses is more affected by implant angulation than impression methods.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.169-176
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• 2001

The purpose of study is to obtain low-emission and high-efficiency in LPG engine with hydrogen enrichment. The test engine was named heavy-duty variable compression ratio single cylinder engine (VCSCE). The fuel supply system provides LPG/hydrogen mixtures based on same heating value. Various sensors such as crank shaft position sensor (CPS) and hall sensor supply spark timing data to ignition controller. Displacement of VCSCE is $1858.2cm^3$. VCSCE was runned 1400rpm with compression ratio 8. Spark timing was set MBT without knocking. Relative air-fuel ratio(${\lambda}$) of this work was varied between 0.76 and 1.5. As a result, i) Maximum thermal efficiency occurred at ${\lambda}$ value 1.0. It was shown that thermal efficiency was increased approximately 5% with hydrogen enrichment at same ${\lambda}$ value. ii) Engine-out carbon monoxide (CO) emissions were decreased at a great rate under LPG/hydrogen mixture fuelling. iii) Total hydrocarbon (THC) emission was much exhausted in rich zone, same as CO. But THC was exhausted a little bit more in lean zone. iv) Finally, engine-out oxides of nitrogen (NOx) was increased with ${\lambda}$ value 1.0 zone at a greater rate with hydrogen enrichment due to high adiabatic flame temperature.

• 한국측량학회지
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• 제27권2호
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• pp.187-194
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• 2009

지상용 3차원 레이저 스캐너를 설계하고 개발하는데 있어서 위치 측정 결과의 정확성을 향상하기 위한 서보 모터의 선정과 서보 모터 FOC(Field Oriented Control) 제어 방식의 적용에 대한 연구이다. 개발 중인 지상용 3차원 레이저 스캐너는 360$^\circ$방위각과 270$^\circ$고도각의 스캔 범위를 가지고 있다. 이의 구현은 서보 모터인 방위각 모터와 고도각 모터의 정밀한 서보 모터 제어를 통해 실현된다. 연구 결과 FOC(Field Oriented Control)제어를 통해서 모터의 일정한 토크를 유지하면서 모터의 동작 위치 정확도를 향상할 수 있음을 확인하였다. 이러한 모터 제어는 지상용 3차원 레이저 스캐너뿐만 아니라 로보틱 토털스테이션에도 적용이 가능 할 것으로 사료된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.175-182
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• 2020

계단 보행 시 로봇의 최적 궤도 계산은 유전자 알고리즘과 계산 토크 컨트롤러를 사용하여 수행되었다. 첫째, 생식, 교배, 돌연변이로 이루어진 실시간 유전 알고리즘 (RCGA)을 사용하여 총 에너지 효율이 최소화되었다. 보폭의 시작과 끝, 그리고 조인트, 각도, 각속도 위치 어셈블리 관련 재현성 조건은 선형 제약이다. 다음은 고르지 못한 제약은 코너 스윙 다리와 계단의 외부와의 충돌을 막기 위한 조건, 운동 학적 특이성을 막기 위한 무릎 관절의 조건 및 진행 방향의 안전은 보장되지 않음 이란 조건을 따른다. 마지막으로, 각 관절의 각도 궤도는 염색체를 근사 계수를 가지는 4차 다항식에 의해 정의된다. 이것은 보통 도보를 의미한다. 이 연구에서는 최적의 궤도의 에너지 효율을 7개의 링크로 구성된 7자유도의 2족 로봇을 통한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 분석했다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권3호
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• pp.1090-1100
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• 2017

This paper presents the comparison of starting current characteristics of a three-phase induction motor fed by two types of soft starters. The first soft starter under investigation is a conventional AC voltage controller on the basis of a phase-control technique. The other is the proposed asynchronous PWM AC chopper which is developed from the conventional synchronous PWM AC chopper. In this paper, the proposed asynchronous PWM AC chopper control scheme is developed by generating only two asynchronous PWM signals for a three-phase main power circuit (6 switching devices) from a single voltage control signal which is compared with a single sawtooth carrier signal. By this approach, the PWM signals are independent and easy to implement since the PWM signals do not need to be synchronized with a three-phase voltage source. Details of both soft starters are discussed. The experimental and simulation results of the starting currents are shown. It is found that the asynchronous PWM AC chopper efficiently works as a suitable soft starter for the three-phase induction motor due to that the starting currents are reduced and are sinusoidal with less harmonic contents, when being compared with the starting current waveforms using the conventional phase-control starting technique. Also the proposed soft starter offers low starting electromagnetic torque pulsation.

• 전력전자학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.401-408
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• 2012

A simple on-line elimination strategy of the dead time and inverter nonlinearity using the current slope information is presented for a PWM inverter-fed IPMSM (Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) drive. In a PWM inverter-fed IPMSM drive, a dead time is inserted to prevent a breakdown of switching device. This distorts the inverter output voltage, resulting in a current distortion and torque ripple. In addition to the dead time, inverter nonlinearity exists in switching devices of the PWM inverter, which is generally dependent on operating conditions such as the temperature, DC link voltage, and current. The proposed scheme is based on the fact that the d-axis current ripple is mainly caused by the dead time and inverter nonlinearity. To eliminate such an influence, the current slope information is determined. The obtained current slope information is processed by the PI controller to estimate the disturbance caused by the dead time and inverter nonlinearity. The overall system is implemented using DSP TMS320F28335 and the validity of the proposed algorithm is verified through the simulation and experiments. Without requiring any additional hardware, the proposed scheme can effectively eliminate the dead time and inverter nonlinearity even in the presence of the parameter uncertainty.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권7호
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• pp.479-487
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• 2022

본 논문에서는 한국항공대학교에서 연구, 개발한 태양광 무인기 KAU-SPUAV의 자동 비행을 위한 제어기 설계 및 유도기법에 관하여 기술했다. 와류격자법을 활용하여 공력계수들을 계산했고 이를 항공기의 6자유도 방정식에 적용했다. 또한 깃요소이론을 활용하여 프로펠러의 추력 및 토크계수를 계산했다. 상승풍을 맞닥뜨렸을 때 효율적으로 활공하기 위하여 추력을 사용한 고도제어기가 KAU-SPUAV에 사용되었다. 또한 태양광 무인기의 장기체공 임무를 위해 운용 중에 발생하는 바람의 영향을 고려하기 위한 바람 추정 기법을 적용하였고, 강한 맞바람에 대처하기 위한 유도기법과 자동 착륙 알고리즘을 구성하였으며 2021년 8월, 56시간 33분의 태양광 장기체공 실험을 통해 제어 및 유도기법의 성능을 검증하였다.