• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.124-129
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• 2005

본 논문에서는 서보분야에 적용되는 고분해능 엔코더를 장착하고 자극위치 센서인 홀센서를 부착하지 않은 선형영구자석 동기전동기의 개선된 초기 자극위치 추정방법을 제안하였다. 제안한 방법은 수치해석법인 할선법을 적용하여 추력이 영인 두 곳 중에서 한 곳을 추정하고, 추정 q축에 시험전류를 인가하여 실제 전동기의 d축을 추정한다. 그리고 전류제어기와 위치정보만을 사용하는 제안한 추정방법은 적용이 용이한 장점을 가지며, 회전형 동기전 동기에도 쉽게 적용할 수 있다. PMLSM에 대한 실험을 통하여 매우 짧은 이동거리(약 평균 85㎛)내에서 빠른 시간 안에 높은 초기각 추정 정밀도를 보이는 우수한 실험결과를 제시하여 제안한 방법의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.11-17
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• 2002

디지털 회로 설계 방법의 하나인 Algorithmic State Machine (ASM)을 이용하여 반복운동을 하는 모터의 위치를 오차 없이 검출할 수 있는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 모터의 운동방향 변화 시 증분형 엔코더의 출력 패턴을 분석하고 이를 바탕으로 상태도 및 상태 테이블을 구성하였으며 모터의 운동방향 변화 시 정확하게 변화시점을 검출할 수 있는 디지털 회로를 설계하였다 설계된 회로의 유용성을 검증하기 위하여 시뮬레이션 및 실험을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 모터의 운동 방향이 변화하는 모든 경우에 대해서 제안된 회로를 이용하면 오차 없이 모터의 위치를 검출할 수 있음을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.481-488
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• 2022

This study proposes compensation methods for the initial position error and torque ripple in vector control of two-phase hybrid stepping motors. Stepping motors have an asymmetrical structure due to misalignment, such as the eccentricity generated by the manufacturing and assembly process. When vector control is applied using the position information measured by an incremental encoder attached to the rotor shaft of such stepping motors, the following problems occur. First, an initial position error occurs during the forced excitation process for the initial rotor position alignment. Second, torque ripple corresponding to the mechanical rotation frequency is generated. In this study, these non-ideal phenomena that occur in vector control of the stepping motor are analyzed, and compensation methods are proposed to eliminate them. The validity of the proposed initial position error and torque ripple compensation methods is verified through experiments on a two-phase hybrid stepping motor drive system.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.148-154
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• 2005

SRM은 회전자의 위치에 따라 상권선의 여자시점이 결정되므로 회전자의 정확한 위치정보가 요구된다. 회전자 위치검출을 위해 절대형 엔코더 및 레졸버를 사용할 경우 초기 회전자 위치 검출이 가능하여 초기기동이 가능하지만 경제성을 고려할 때 적절하지 않다. 증분형 엔코더의 경우 초기 회전자 위치 검출이 용이하지 않아 초기기동의 문제가 있고, 홀센서를 이용할 경우 별도의 링마그넷을 부착하여야 하는 단점이 있다. 초기기동과 경제성을 고려할 때 슬롯디스크 및 옵토 인터럽터를 이용한 광센서 기법이 적합하지만, 이 방식은 6/4 pole SRM의 경우 3개의 옵토 인터럽터와 슬롯디스크가 필요하다. 반면에 본 논문에서는 단지 2개의 광센서만을 이용하여 3상 6/4 pole SRM을 구동하였으며 초기기동 및 정·역 운전을 가능하게 하였다. 광센서의 개수를 1개 줄이고 슬롯디스크를 제거함으로써 제작의 편리성과 경제성이 개선되었으며 슬롯디스크 취부면적이 제거되어 모터의 부피도 줄일 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.1038-1043
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• 2015

When the study on the relationship between the Head-of-Bed (HOB) angle and ventilator-associated pneumonia is performed, the fact that the HOB angle can only be measured intermittently imposes a significant limitation on the study. Therefore, there has been demand for the development of a device that can measure the HOB angle continuously. In this paper, we propose the rapid prototyping of an HOB measurement system using open-source hardware and software. The proposed system helps to maintain the HOB angle at a particular angle by displaying the angle and helps the medical study of pneumonia patients by enabling continuous data acquisition. Firstly, we eliminate the process of making an MCU board by utilizing an open-source hardware mbed LPC1768. Secondly, we reduce the software development time by using libraries and hence enabling the easy use of peripherals. Thirdly, for rapid prototyping, we build the enclosure of the proposed system using a 3D printer. The proposed system can be attached and detached to and from a bed. Therefore, we can attach it to the bed of a patient for whom measurement of the HOB angle is necessary. Finally, we check the measurement performance and the validity of the proposed system through an experiment utilizing an incremental encoder.

• 전기학회논문지
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• 제67권11호
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• pp.1423-1433
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• 2018

Recently, a permanent magnet synchronous motor of middle and small-capacity has high torque, high precision control and acceleration / deceleration characteristics. But existing control has several problems that include unpredictable disturbances and parameter changes in the high accuracy and rigidity control industry or nonlinear dynamic characteristics not considered in the driving part. In addition, in the drive method for the control of low-vibration and high-precision, the process of connecting the permanent magnet synchronous motor and the load may cause the response characteristic of the system to become very unstable, to cause vibration, and to overload the system. In order to solve these problems, various studies such as adaptive control, optimal control, robust control and artificial neural network have been actively conducted. In this paper, an incremental encoder of the permanent magnet synchronous motor is used to detect the position of the rotor. And the position of the detected rotor is used for low vibration and high precision position control. As the controller, we propose augmented state feedback control with a speed observer and first order deadbeat disturbance observer. The augmented state feedback controller performs control that the position of the rotor reaches the reference position quickly and precisely. The addition of the speed observer to this augmented state feedback controller compensates for the drop in speed response characteristics by using the previously calculated speed value for the control. The first order deadbeat disturbance observer performs control to reduce the vibration of the motor by compensating for the vibrating component or disturbance that the mechanism has. Since the deadbeat disturbance observer has a characteristic of being vulnerable to noise, it is supplemented by moving average filter method to reduce the influence of the noise. Thus, the new controller with the first order deadbeat disturbance observer can perform more robustness and precise the position control for the influence of large inertial load and natural frequency. The simulation stability and efficiency has been obtained through C language and Matlab Simulink. In addition, the experiment of actual 2.5[kW] permanent magnet synchronous motor was verified.