• 제목/요약/키워드: 교류 서보 전동기

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유전자알고리즘을 이용한 교류서보전동기의 PI 제어기에 관한 연구 (A Study on the PI Controller of AC Servo Motor using Genetic Algorithm)

  • 김환;박세승;최연옥;조금배;김평호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.81-91
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    • 2006
  • 유전자 알고리즘은 지금까지의 방법으로써는 해결이 곤란한 문제에 대해서 실용상의 최적해를 랜덤하고 빠르게 찾는 방법으로서 사용되어 왔으며, 종래의 검색 알고리즘과 달리 검색 공간 중 하나의 점뿐만 아니라 많은 점을 동시에 고려하기 때문에 국부 최소점(local minima)점에 수렴되는 현상을 극복할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 목적 함수에 연속미분조건이 없으며 다수의 변수들을 하나의 문자열로 부호화(coding)함으로써 병렬연산 및 동시최적화가 가능한 유전자 알고리즘을 이용한 PI제어기를 교류서보전동기에 적용하여 작업환경변화에 능동적으로 대응하는 제어방법을 제안하였으며 산업현장에서의 로보트 액추에이터 등의 응용과 정밀제어를 실현하기 위한 교류서보전동기의 드라이버에 적용할 수 있는 제어기를 구현하고자 한다.

3상 인버터 구동기를 이용하는 교류 서보전동기의 전류제어 파라미터 계측법 (A.C. servo motor current control parameter measurement strategy using the three phase inverter driver)

  • 최중경
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.434-440
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    • 2023
  • 본 논문에서는 교류 서보 전동기 PI 전류제어를 위한 주요 시스템 파라미터인 상저항과 상인덕턴스를 측정하는 방법을 제시한다. 서보 전동기 전류제어를 위한 PI 제어이득은 주요 계통 파라미터인 권선간 저항과 인덕턴스 정보를 활용하여 튜닝하는 자동적 방법이 기본적으로 사용된다. 본 연구에서는 이 두 파라미터를 3상 인버터 제어를 통해 계측하는 방법을 제시한다. 이 제어 및 계측 방법은 3상 인버터를 이용하여 3상 권선에 비례입력 만을 이용하는 스텝 전류제어를 수행하고 그 결과로 얻어진 출력 상전류를 측정함으로써 구현된다. 더불어 이 방법은 권선간 인덕턴스 계측을 위해 특정 스위칭모드에서의 인버터 자연-순환(freewheeling) 전류를 이용한다. 이 인버터 제어를 이용하는 측정 방법은 새로운 추가 계측 회로 및 복잡한 계측 알고리즘을 사용하지 않고 실시간으로 파라미터들을 계측 및 연산할 수 있는 해석적 방법이다. 실제 전동기 제어에 사용되어지는 구동기 회로를 그대로 사용하면서 스위칭소자의 도통저항과 각종 결선 저항을 포함하는 합성 저항 및 인덕턴스를 계측할 수 있는 방법이다.

뉴로-퍼지 제어기를 이용한 부하를 갖는 교류 서보 전동기의 속도제어 (Speed Control of AC Servo Motor with Loads Using Neuro-Fuzzy Controller)

  • 강영호;김낙교
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제51권8호
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    • pp.352-359
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    • 2002
  • A neuro-fuzzy controller has some problems that he difficulty of tuning up the membership function and fuzzy rules, long time of inferencing and defuzzifying compare to PID. Also, the fuzzy controller's own defect as a PD controller has. In this study, it is proposed two methods to solve these problems. The first method is that inner fuzzy rules are tuned up automatically by the back propagation learning according to error patterns. And the second method is a new type defuzzification method that shorten the calculation time of an inferencing and a defuzzifying. In this study, it is designed the new type neuro-fuzzy controller that improves the fast response and the stability of a system by using the proposed methods. And, the designed controller is named EPLNFC(Error pattern Learning Neuro-Fuzzy Controller). To evaluate the fast response and the stability of EPLNFC designed in this study, EPLNFC is applied to a speed control of a DC motor and AC motor.

현수형 가선 케이블의 정장력 유지제어에 관한 연구 (A Study on Maintaining Control of Tension for a Catenary's Cable)

  • 윤정환;홍순일;김철우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2339-2341
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    • 2000
  • 본 논문은 제어대상인 현수형 케이블의 수학적 모델을 작성하고 이것에 장력을 발생하는 교류서보 전동기의 수학적 모델을 구하였다. 제어 방법은 제어대상의 동적 모델이 비선형 시변계이기 때문에 강인성이 있는 퍼지제어를 적용하고 차대가 움직이기 시작할 때 발생하는 오버슈트을 억제하기 위해서 피드포워드제어를 채택한다. 케이블의 동적 모델에 기초하여 퍼지제어기와 피드포워드제어를 도입하여 시스템을 구성하고 시뮬레이션 실험에 의해 그 유효성을 평가하였다. 현재 로프제조 공정, 전차 트롤리선 가설공사는 장력의 제어가 필요하지만 거의 수동으로 행하고 있는 실정이고 제품의 균질성과 생산성 향상을 위하여 제조 공정의 자동화가 필요하다. 따라서 전차의 트롤리선 가설공사는 케이블을 탑재한 차대가 주행하면서 드럼에 감긴 케이블을 풀어주고 양단의 장력을 일정히 유지하도록 조절할 필요가 있다. 그러나 전기공사에서 시행하고 있는 송 배전 선로의 전력케이블 가선공사나 전차 트롤리선 가설공사는 수동으로 하고 있는 실정이고 이것의 자동화기계가 필요하다. 따라서 본 연구의 목적은 현수형 가선 케이블 가설장치의 자동화이다. 본 연구에서는 제어대상인 현수형 케이블의 수학적 모델을 작성하고 이것에 장력을 발생하는 교류서보 전동기의 수학적 모델을 구하였다. 제어 방법은 제어대상의 동적 모델이 비선형 시변계이기 때문에 강인성이 있는 퍼지제어를 적용하고 차대가 움직이기 시작할 때 발생하는 오버슈트를 억제하기 위해서 피드포워드제어를 채택한다. 케이블의 동적 모델에 기초하여 퍼지제어기와 피드포워드제어를 도입하여 시스템을 구성하고 시뮬레이션 실험에 의해 그 유효성을 평가하였다.

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장력측정에 의한 가설 송전선의 시스템 자동화 (Automatic Control System for the Stringing Transmission Wire by the Measured Tension)

  • 홍정표;홍순일
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권8호
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    • pp.31-37
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    • 2008
  • 현재, 송전선등 전력케이블의 가설작업은 딥 측정으로 크레인에 의해 수작업에 의해 행해지고 있지만 안전과 효율적인 작업을 위해 가설작업의 자동화 시스템이 필요하다. 이러한 필요에 대하여 본 논문의 목적은 송전선 케이블의 가설을 위한 자동화 시스템의 개발이다. 본 논문은 현수형 송전 케이블과 장력발생 교류 서보전동기의 모델을 나타내고 송전케이블의 딥을 일정히 유지하기 위한 장력을 계산하는 알고리즘을 나타내었다. 현수형 송전선 특성에 기초하여 로드셀을 이용한 장력측정에 의해 송전선 가설 시스템의 구성법이 제안되었다. 가설시스템은 장력 발생장치에 교류서보 전동기를 이용하고 케이블의 장력계측 장치는 하중변환기(load cell)를 사용한다.

퍼지-신경회로망과 PLL을 이용한 교류서보시스템 (A.C. Servo System Using Fuzzy-Neural Network and PLL)

  • 김진식;이현관;엄기환
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.139-146
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    • 1998
  • 교류 서보시스템의 고속.고정밀 제어를 위하여 혼합형 지능제어방식을 제안하였다. 제안한 제어방식은 먼저 고속제어를 위하여 퍼지-신경회로망 제어방식올 이용하고 오차가 설정된 범위안에 들어오변 PLL 제어방식을 이용한다. 제안한 제어방식올 3상 유도전동기의 속도제어에 대한 시뮬레이션 및 실험을 통하여 기폰의 퍼지-신경회로망 제어방식과 제어성능을 비교 검토한 결과 우수함을 확인하였다.

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인버터 구동 유도전동기의 속도 맥동 저감에 관한 연구 (A Novel Approach on Parameter Identification for Inverter Driven Fed Induction Motor)

  • 조심재;홍순일;김종달
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.703-704
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    • 2006
  • 본 논문은 슬립 주파수형 벡터제어에 기초하여 인버터 구동 교류 서보전동기 속도제어 시스템을 구성하고 광범위한 속도제어 방법에 대하여 나타내었다. 구동 시스템은 16비트 CPU(V50)을 이용한 디지털 제어기와 전동기 구동 전원으로 순시전류 추종방식 인버터(Current Source Inverter)로 구성된다. 실제 300[W] 유도전동기의 저속에서 속도 변동(진동)이 발생하는 원인을 해석하기 위해서 회로 동작을 소프트웨어와 하드웨어적으로 조사한다. 시뮬레이션을 하여 저속에서 속도변동 원인을 구명하고 그 대책에 대하여 나타내었다.

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단부효과를 고려한 편측형 선형유도전동기 벡터제어 (The Vector Control of SLIM Considering End-effect)

  • 조금배;임홍우;장용해;백형래
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.395-403
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    • 2002
  • 고속 연산이 가능한 DSP와 같은 프로세서로 인해 SVPWM은 제어시스템으로서 유용한 수단이 되고 있다. SVPWM이 적용된 편측형 선형유도전동기를 구현하기는 어렵지만, 전류제어에 있어서 높은 수행능력 때문에 교류 모터용 벡터제어시스템 또는 서보제어시스템은 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 등가회로해석법을 사용하여 단부효과를 효과적으로 계산할 수 있는 동특성을 해석하여 편측형 선형유도전동기의 모델링 및 PI 제어기가 적용된 SVPWM 구동 특성을 고찰하였다.

시비율 제어에 의한 브러시리스 직류 전동기의 3여자 운전 (Three Excitation Operation Using Duty Control for Brushless DC Motor)

  • 강용진;장재훈;신은철;공병구;유지윤;이광운;김태덕
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.119-123
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    • 2002
  • 실제의 브러시리스 직류 전동기의 역기전력 파형은 고가의 정밀 서보 전동기를 제외했을 때, 이상적인 사다리꼴이나 정현파의 형태가 아닌 그 형태에 근접한 모양을 갖는다. 하지만 브러시리스 직류 전동기의 운전은 역기전력 파형을 이상적이라고 가정하여 사다리꼴인 경우는 3상 2여자 직류 제어를 하고, 정현파인 경우에는 3상 3여자 교류 제어를 하는 것이 일반적이다. 일반적인 3상 3여자 운전은 3상 2여자 운전에 비해 공간 자계의 높은 분해능을 제공하고, 3상 2여자 운전에서 구조적으로 나타날 수밖에 없는 정류 시의 토크 리플도 발생하지 않는 장점을 갖는다. 따라서 본 논문에서는 위의 두 측면을 고려하여, 즉 이상적인 형태의 역기전력 형태를 갖지 않는 실제 전동기의 특성과 3상 3여자 운전의 특성을 적용하여, 역기전력의 형태에 상관없이 적용할 수 있는 3상 3여자 직류 제어 방법을 제안하고 이에 대한 센서리스 운전을 제안한다.

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교류 전동기 구동을 위한 IPM(Intelligent Power Module) IGBT 스위치 성능 분석 방법 개발 (Development of IPM(Intelligent Power Module) IGBT switch performance evaluation system for the driving of the A.C. motor)

  • 최중경
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.291-297
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    • 2022
  • 본 논문은 가전용 교류 전동기 구동을 위한 인버터 회로에 포함된 지능형 스위칭 모듈인 IPM 모듈에 대한 특성 및 신뢰성 계측 회로 설계 방법에 대한 연구이다. IPM은 전동기 구동기의 핵심 부품으로 그 스위칭 특성이 서보 구동 중에 일관되게 유지돼야 한다. 그 특성 중 스위치 온 특성을 결정하는 콜렉터-에미터간 도통 전압 Vce(on) 특성이 중요하다. 인버터 구성의 핵심 부품인 IPM은 여러 브랜드의 제품이 생산되고 있기 때문에 응용시스템의 최적 성능을 위해서는 IPM의 제품군에 따른 IGBT 스위치의 콜렉터-에미터간 도통 전압 Vce(on) 값을 측정하기 위한 방법 및 계측 평가 시스템이 필요하다. 제안된 방법은 제조사별 IPM이 전동기 구동회로에 장착된 상태에서 부하에 따른 Vce(on) 값을 계측 평가할 수 있는 새로운 방법으로 사용자 회사 입장에서는 중요한 설비가 될 수 있다.