• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.426-429
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• 2001

This paper describes a control scheme for direct torque and flux control of induction machines. The proposed predictive flux control scheme has directly calculated the reference voltage space vector based on flux errors in order to control the torque and flux. This proposed control scheme has not the requirement of a separate current regulator and proportional-integral (PI) control of the flux, torque, and/or current error, thereby improving transient performance and also has the advantage of less torque ripple in steady state with a fixed switching period. The effect of proposed method has been proven by simulations.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권6호
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• pp.653-658
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• 2013

본 논문은 직접토크제어를 이용한 영구자석 동기전동기의 새로운 센서리스 속도제어에 관해 기술한다. 직접토크제어는 토크 응답이 빠르며 벡터제어 드라이브에 비해 하드웨어가 단순하고 적은 비용으로 시스템을 구성할 수 있다. 본 논문에서는 동기전동기의 센서리스 속도제어를 위해 전류오차보상법을 사용하였다. 이 제어법은 실제 전동기 및 수식모델 전동기의 두 고정자 전류가 똑같아 지도록 제어된 전압을 전동기에 인가하여 전동기의 속도를 제어하는 방법이다. 본 논문의 방법은 제어기 구성이 간단하며 PI 제어기도 필요 없는 독특한 제어를 수행할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 속도제어법의 검증을 위해 컴퓨터 모의실험을 실시하였으며 모의실험 결과 저속 및 고속에서 양호한 속도특성 및 부하 특성을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.935-939
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• 2015

본 논문은 브러시리스 직류전동기의 센서리스 속도제어 방법에 관해 기술하며 센서리스 속도제어를 위해 직접토크제어 및 전류오차보상법을 사용하였다. 직접토크제어는 토크응답 속도가 빠르고 파라미터 변동에 강인하며 벡터제어 드라이브에 비해 하드웨어가 단순하고 적은 비용으로 시스템을 구성할 수 있다. 그리고 센서리스 속도제어를 위해 전류오차보상법을 사용하였는데 이 제어법은 실제 전동기 및 수식모델 전동기의 두 고정자 전류가 똑같아 지도록 제어된 전압을 전동기에 인가하여 전동기의 속도를 추정하는 방법이다. 본 논문에서 사용한 제어법은 제어기 구성이 간단하며 PI 제어기도 필요 없는 강인한 제어를 수행할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 속도제어법의 검증을 위해 컴퓨터 모의실험을 실시하였으며 모의실험 결과 저속, 중속 및 고속영역에서의 양호한 속도특성 및 부하특성을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.179-185
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• 2008

본 논문에서는 SRM의 토크리플 억제를 위하여 PWM(Pulse width modulation)과 직접토크제어(DITC, Direct Instantaneous Torque Control) 방식의 결합에 의한 제어방식을 제안하였다. 기존의 직접토크제어와 달리, 제안된 방식은 한 샘플링 구간 내에서 하나 또는 두 개의 스위칭 모드로 동작하며, 스위칭 패턴의 폭은 토크 오차와 직접 토크제어 방식의 제어규칙에 따라 제어된다. 또한 실제 스위치의 제어폭이 토크 오차에 따라 가변적으로 제어됨으로써, 같은 샘플링 주기에서 기존의 직접토크제어 방식에 비하여 토크리플을 크게 억제할 수 있으며, 토크 연산의 샘플링 주기를 크게 할 수도 있는 장점이 있다. 간단한 제어규칙과 PWM 듀티비의 계산으로 복잡한 연산이 요구되지 않으므로 저가의 마이크로 프로세서에 의해 구현이 가능하다. 제안된 방식은 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권6호
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• pp.975-984
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• 2013

This paper proposes a robust optimal nonlinear control with an observer to reject the offset errors of position tracking for surface mounted permanent magnet synchronous motors. We provide the control method to reject offset errors and load torque for designing field oriented control (FOC) based the alternating current (AC) frame. The proposed method consists of a torque generator, a commutation scheme, an electrical controller, and a load torque observer. The mechanical controller is designed to compensate for load torque and the offset error and generate the desired torque. The commutation scheme is proposed to create the desired currents for the desired torque. The electrical controller is developed to guarantee the desired currents. The observer is designed to estimate both the velocity and the load torque. In order to obtain the robustness to parameter uncertainties and a gain tuning guide, the linear quadratic regulator method is applied to the proposed method. The closed-loop stability is proven. A detailed process for the FOC design and an analysis of the control methods based on the AC frame are presented. The performance of the proposed method was validated via experiments. The proposed method obtains the FOC based on the AC frame. Furthermore, the position tracking performance of the proposed method is superior to that of the conventional method.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권5호
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• pp.1475-1485
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• 2016

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.711-719
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• 2009

This paper presents a design scheme of torque control for wheeled mobile robot(WMR) to asymptotically track the target reference trajectory. By considering the kinematic model of WMR, trajectory tracking control generates the desired tracking trajectory, which is transformed into the command velocity vector for the real WMR to track the target reference trajectory. The dynamic equation of the state error between the target reference trajectory and the desired tracking trajectory is represented by Takagi-Sugeno fuzzy model, and this model is used as the reference model for the real mobile robot error dynamics to follow. The control parameters are updated by adaptive laws that are designed for the error states of the real WMR to asymptotically follow the states of reference error model for the desired tracking trajectory. The proposed control is applied to a typical wheeled mobile robot and simulation studies are carried out to verify the validity and effectiveness of the control scheme.

• 한국생산제조학회지
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• 제25권2호
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• pp.97-104
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• 2016

In this study, the qualitative effects of the positional error of carrier pin holes on the planet load sharing characteristics of the three-point suspension gearbox of wind turbines were investigated experimentally. A 35-kW gearbox comprising two planetary gear stages and a parallel gear stage and size one-fourth of that of a 2-MW three-point suspension gearbox was used as the test gearbox. The strain gauges attached to the ring gear teeth of the input planetary gear stage were used for the purpose of this study. The applied loading conditions were 50%, 75%, and 100% of the rated torque, and the mesh load factor was used as the load sharing index. The experimental results indicated that both the magnitude and direction of the positional error of pin holes had a significant effect on the planet load sharing characteristics of the three-point suspension gearbox. In addition, an increase in the applied torque results in uniform load sharing.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권2호
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• pp.133-138
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• 2016

기존에는 로봇 말단에 6축 힘/토크 센서를 부착하여 로봇의 힘제어 및 충돌감지를 수행하였지만, 이 방법은 매우 고가이고, 로봇의 몸체에서 발생한 충돌을 감지할 수 없었다. 이의 대안으로 각 관절에 관절 토크센서를 장착하였으나, 토크 측정 시에 발생하는 다양한 오차로 인하여 실제 적용에 한계가 있었다. 이러한 문제를 해결하고자 본 연구에서는 정확한 토크 측정을 위한 관절 토크센서 및 이를 포함하는 관절모듈을 개발하였다. 제안된 관절모듈은 로봇에 인가되는 모멘트 부하를 지지하고, 조립 시 발생하는 응력을 감소시키기 위하여 토크센서에 디스크형 커플링을 첨가하여 원하는 회전토크만을 효과적으로 측정할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 다양한 실험을 통하여 제안한 토크센서의 성능을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.918-920
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• 2001

PMSM drives are widely used in industrial and residential applications because of high efficiency, high power density and high performance. For better performance of PMSM, however, torque ripples should be reduced. This paper investigates a reduction of torque ripple due to the unsinusoidal flux linkage produced by the shapes of stator slot and magnetic pole. To minimize torque ripple, a simple flux estimator is proposed. This method iteratively compensates the distributed flux linkage from an error between the measured and estimated currents. The proposed algorithm is verified through simulation.