• 전력전자학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.318-323
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• 2007

본 논문에서는 영구자석형 5상 전동기(Five-phase permanent magnet motor)의 약계자 제어에 대한 연구를 수행한다. 제안된 전동기는 집중권 방식의 권선분포를 가지고 있고 사다리꼴 형태의 역기전력을 나타내고 있으며, 사다리꼴 형태의 전류를 인가하기 위하여 사인파의 기본파 성분에 3고조파 성분을 첨가하였다. 따라서 BLDC 전동기(Brushless dc motor)와 등가적으로 같은 평균토크를 발생시키면서 BLDC 전동기의 단점을 극복할 수 있었다. 전동기 전류의 토크성분과 자속성분은 다중 레퍼런스 프래임을 이용하여 분리할 수 있었으며, 결과적으로 쉽게 벡터제어가 이루어질 수 있었다. 사용된 전동기는 고속영역에서부터 저속영역까지 BLDC 전동기와 같이 높은 토크 밀도를 가지며, 약계자 영역이나 고속영역에서 영구자석형 전동기와 같이 제어의 용이함을 가진다는 장점을 가지고 있으며 실험결과를 통하여 제안된 전동기와 알고리즘을 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권6호
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• pp.939-954
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• 2013

The Direct Torque Control (DTC) technique for Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSM) is receiving increased attention due to its simplicity and robust dynamic response when compared with other control techniques. The classical switching table based DTC results in large flux and torque ripples in the motors. Several studies have been reported in the literature on classical DTC. However, there are only limited studies that actually discuss or evaluate the classical DTC. This paper proposes, novel switching table / DTC methods for PMSMs to reduce torque ripples. In this paper, two DTC schemes are proposed. The six sector and twelve sector methodology is considered in DTC scheme I and DTC scheme II, respectively. In both DTC schemes a simple modification is made to the classical DTC structure. The two level inverter available in the classical DTC is eliminated by replacing it with a three level Neutral Point Clamped (NPC) inverter. To further improve the performance of the proposed DTC scheme I, the available 27 voltage vectors are allowed to form different groups of voltage vectors such as Large - Zero (LZ), Medium - Zero (MZ) and Small - Zero (SZ), where as in DTC scheme II, all of the voltage vectors are considered to form a switching table. Based on these groups, a novel switching table is proposed. The proposed DTC schemes are comparatively investigated with the classical DTC and existing literatures through theory analysis and computer simulations. The superiority of the proposed DTC method is also confirmed by experimental results. It can be observed that the proposed techniques can significantly reduces the torque ripples and improves the quality of current waveform when compared with traditional and existing methods.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.1660-1670
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• 2015

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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.845-850
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• 2021

본 연구에서는 전기 자동차(EV : Electric Vehicle) 파워트레인의 에너지 변환 특성과 설계를 수행하였다. 그리고 EV 파워트레인의 동력원으로서 영구자석 매입형 동기 모터(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)를 대상으로 하였으며 제어를 수행하였다. IPMSM을 구동하기 위해서는 두 가지 영역인 일정한 토크와 일정한 출력(약계자) 영역이 사용되며, IPMSM을 위한 제어 시스템의 설계는 d-q 레퍼런스 프레임(벡터 제어)을 바탕으로 구성하였다. IPMSM의 두 영역에서 나타나는 모터 토크의 정적 특성을 결정하기 위해 IPMSM의 토크제어 시스템과 d축 전류 제어 시스템을 제안 및 구현하였다. 특성해석을 위해서 Matlab-Simulink 소프트웨어를 사용하였다. 최종적으로 실제 차량 사양을 기준으로 EV 차량 레벨 조건으로 변경하여 파워트레인 모델에 IPMSM을 적용하였으며 제안된 제어 시스템의 시뮬레이션 결과를 수행했고 특성을 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.398-404
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• 2021

본 논문에서는 영구자석형 동기전동기의 벡터제어를 수행하는데 필요한 회전자의 위치, 특히 기동시의 초기 회전자 위치를 정확하게 검출하기 위하여 자기식 위치 센서를 사용하는 방법을 제안한다. 기존에는 홀센서의 출력 신호를 사용하여 초기 회전자의 위치를 판단하거나 이러한 센서를 사용하지 않는 센서리스 방식으로 제어를 수행하였으나 이 방법들은 위치 오차가 발생하고 정확도가 떨어지기 때문에 실용성 측면에서 만족스럽지 못하였다. 이와 같은 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 자기식 위치 센서(magnetic position sensor)를 사용하여 초기 회전자의 위치를 검출하고자 한다. 이 방식을 사용하여 동기전동기의 초기 회전자 위치 검출이 부정확하여 벡터제어 시스템에서 전동기의 기동특성이 나빠지는 문제점을 해결하며, 소용량의 벡터제어 인버터를 저가격화하는 목적으로 자기식 위치 센서를 속도 및 위치 검출에 사용함으로써 자극 검출용의 홀센서와 회전속도 측정용의 로터리 엔코더를 하나로 통합하여 가격을 절반 이하로 낮추는 방안을 제안한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.43-49
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• 2022

본 논문은 전동기의 저속 영역 운전의 센서리스 기법으로 적합한 고조파 주입 센서리스 제어기법에서 사인파, 삼각파 및 사각파를 주입하여 인가 전압 파형에 따른 센서리스 성능을 비교한다. 본 연구는 영구자석 전동기의 센서리스 기법에 관한 것이다. 1kHz 주파수를 갖는 여러 모양의 파형을 주입하여, 각 파형에 대한 추정된 각도의 오차량을 비교 분석한다. 실험은 HILS(hardware in the loop simulation) 시스템을 이용하였으며, Hardware는 제어보드이며 실시간 시뮬레이터에는 Simulik로 구현된 인버터와 전동기의 모델이 위치한다. 제어 알고리즘은 FPGA 제어보드로 구현하였으며, 이는 10kHz 주파수의 PWM 인터럽트 서비스 루틴, 고조파 주입 및 위치 검출 센서리스 알고리즘 등을 포함한다. HILS 실험을 통해 사인파, 삼각파 및 사각파 고조파 주입시 센서리스 제어 성능을 비교한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.95-103
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• 2022

본 논문에서는 저가격 인버터에서의 사각파 주입에 의한 센서리스 기법의 제어 성능을 보인다. 저가격 인버터는 소위 말하는 B4 인버터이다. 이 인버터는 저가격화를 위하여 스위칭 소자를 4개를 사용한 형태이다. 고주파 주입을 통한 센서리스 기법을 B4 인버터에 적용하였으며, 주입 고주파의 주파수는 1kH이다. 본 논문에서는 Matlab/ Simulink를 이용한 B4 인버터를 이용한 영구자석 전동기의 센서리스 시스템 모델을 설명한다. 한편, 본 연구에서는 회전자의 위치 추정을 위한 고주파 전류 성분 검출에 노치 필터를 사용하였으며, 추정된 속도의 리플 저감을 위하여 이차 저역 통과 필터를 사용하였다. 노치 필터에 의해 추출된 전류 파형에 고주파 전압을 곱하여 영구 자석 동기 전동기의 회전자 각도를 추정한다. Simulink 시뮬레이션의 통해 제안하는 기법의 타당성을 보인다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.21-30
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• 2022

본 논문에서는 소형 추적 레이더에 적용 가능한 서보의 설계, 제작, 시험에 대해 기술하였다. 우선 1장에서는 본 연구의 필요성에 대해 기술하였다. 2장에서는 향후 소형 유도무기용 추적 레이다에 적용 가능한 서보 개발에 대해 기술하였다. 3장에서는 브러쉬 직류전동기, 브러쉬리스 직류 전동기, 영구 자석 동기 전동기의 전류 제어를 위한 설계 및 시험 결과를 대해 기술하였다. 그리고 4장에서는 시험 휠의 속도 제어를 위한 설계 및 시험 결과를 기술하였다. 그리고 5장에서는 앞선 시험들의 결과를 정리하였다. 본 논문에서는 보안상의 이유로 일부 그림을 의도적으로 흐림(blur) 처리 하였으며, 개발된 짐벌과의 시험이 아니라 별도의 시험 휠의 제어 결과를 기술하였다.

• 대한치과의사협회지
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• 제50권4호
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• pp.203-210
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• 2012

Objective: The aim of this study was to investigate the incidence of the C-shaped canal of permanent mandibular second molar (PMSM) in Korean sub-population using Cone-Beam CT (CBCT) data and analyze the types of C-shaped canal. Materials & Methods: The protocol for this study was approved by the Institutional Review Board at the Pusan National University Hospital (E-2011039). Among the CBCT images taken of patients who visited the St. Bennedict Dental Hospital (Busan, Korea) from May 2008 to April 2011 for implant surgery and surgical removal of impacted teeth, high-quality CBCTs from 705 patients (361 male and 342 female) were screened and 607 PMSMs of 383 patients were evaluated retrospectively. All PMSMs were anatomically analyzed in detail by using image viewer software (EasyDent; Vatech). PMSMs were evaluated in the axial plane to investigate the shape of root and canals. The C-shaped canals were classified into five types. The total incidence, gender ratio, bilateral and unilateral appearance. and the correlation between right-side and left-side occurrences of C-shaped PMSMs were computed and compared statistically using the chi-square test. Results: Among the 607 PMSMs of 383 CBCTs of 187 females and 196 males, 198 PMSMs(32.6%) had C-shaped root and 158 PMSMs(26.0%) had C-shaped canals. The shape of C-shaped root canals at the furcalion level did not have significant change at the level of mid root (P<0.0001). Female had more prevalence of C-shaped root canals than male (P<0.0001). The prevalence of bilateral occurrence of C-shaped root canals was higher than unilateral occurrence. Conclusions: The occurrence of C-shaped PMSMs among a Korean population was 32.6% and was higher than other countries and ethnicities. Understanding the prevalence of PMSMs with a C-shaped root and/or canal in a Korean population may be useful for successful endodontic treatments.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권3호
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• pp.64-69
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• 2007

시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응되며, 이러한 시스템은 운용환경 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 제거해야 요구하는 위치 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 외란에 의한 로봇의 자세 제어는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학적 특성을 알아야 하며, 구현하기가 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하여 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 등에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 PMSM 모터 모델 시뮬링크 블록을 구성하여 외란 관측기 제어 알고리즘을 모터 실험 시스템에 적용함으로써 타당성을 검증하고 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.