• 한국정밀공학회지
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• 제13권7호
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• pp.115-121
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• 1996

Multi-axes driving system is more suitable for FMS(Flexible Manufacturing System) compared with a conventional single-azis driving system. It has some merits such as flexibility in operation, improvement of net working rate, maintenance free because of no gear train, etc. However, studies on position synchronous control for high precision in the multi-axes driving system are not enough. In this paper, a new method of position synchronous control is suggested in order to apply to the multi- axes driving system. The proposed method is structured very simply using speed and position controller based on PID control law. Especially, the position controller is designed to keep position error to minimize by controlling either speed of two motors. The effectiveness of the proposed method is successfully confirmed through several experiments.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.491-492
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• 2015

본 논문에서는 영구자석 동기 전동기(PMSM)의 수학적 모델을 기반으로 한 플라이휠 에너지 저장 시스템을 매트랩/시뮬링크를 사용하여 모델링 하였다. PMSM의 센서리스 벡터 제어를 위해 속도 및 전류 제어기를 구현하였으며, PI형 상태 관측기를 이용한 역기전압 추정기와 PLL 기반의 위치/속도 추정기를 구현하였다. 초기 기동시 역기전압 추정기반 센서리스 제어 방식은 회전자의 위치를 정확히 추종 할 수 없어 Open-Loop 알고리즘을 통하여 동기 전동기를 구동시킨다. 플라이휠 에너지 저장 시스템의 센서리스 제어 알고리즘은 충전 모드와 발전 모드에서의 시뮬레이션을 통해 성능을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.27-29
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• 2018

본 논문은 상 전류의 위치(전기각)를 기반으로 보상전압을 결정하는 새로운 데드타임 보상알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 보상전압을 결정하는데 있어, 전류의 극성대신 제어하는 상 전류의 위치(전기각)를 이용하기 때문에 추가적인 알고리즘 없이 간단하게 보상전압을 정의할 수 있다. 또한 제안하는 데드타임 보상알고리즘은 동기좌표계에 바로 적용가능하기 때문에 3상 전압형 인버터(VSIs; Voltage Source Inverters)에 일반적으로 사용되는 동기좌표기반 제어기에 적용이 용이하고 추가적인 변환과정 없이 동기좌표에서의 인버터 출력전압을 추정할 수 있다. 제안하는 데드타임 보상알고리즘의 효과와 성능을 검증하기 위하여 전압형 3상 인버터를 이용한 L-R부하 실험이 진행되었으며, 상 전류파형의 FFT(Fast Fourier Transfrom)와 THD(Total Harmonic Distortion)를 산정하여 정량적 분석을 병행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.104-111
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• 2018

본 논문은 무급유식 공기 압축기가 널리 확산됨에 따라 영구자석형 동기 모터를 이용한 고효율 공기 압축기의 센서리스 제어에 관한 논문이다. 공기 압축기는 특성상 위치 센서를 설치하기 어려운 문제를 가지고 있다. 영구자석형 동기모터를 가변속 제어하기 위해서는 회전자의 위치를 파악하기 위한 위치센서가 필수적이다. 따라서 영구자석형 동기모터를 압축기에 활용하기 위해서는 센서리스제어가 필수적이다. 센서리스제어 방식으로 널리 사용되고 있는 역기전력을 통한 위치추정방식은 정지좌표계의 사용으로 인한 위상지연으로 인한 위치오차가 발생하게 되거나, 동기좌표계의 사용으로 인한 과도상태에서 추정역기전력이 오차를 포함하여 발산의 문제 등이 발생되는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 회전각 추적 관측기를 사용하여 위치와 속도를 추정하고 외란 관측기를 통하여 속도의 리플을 저감시키는 방안을 제시하였다. 프리스케일사의 MPU를 이용하여 실험장치를 구성하고 구현실험을 통하여 제안한 알고리즘의 타당성을 검토하였다. 일정 시점에서 위치오차를 강제로 주더라도 위치보정 값이 위치오차 값을 찾아가며 추정위치가 실제 벡터 위치로 수렴해감을 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.285-290
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• 2013

Slotless 선형 동기 전동기(Linear Synchronous Motor)는 가동자의 구조가 간단하고 1차측 철심의 슬롯을 제거하여 갭 중의 자기에너지를 균일화해 추력 변동을 억제할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 고효율로 구동이 가능하고 제어성이 타 선형 전동기에 비해 뛰어나 반송장치의 적용이 확대 되고 있는 실정이다. 하지만 주거 환경 분야의 적용은 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 Slotless 선형 동기 전동기의 주거 환경 분야 적용을 위해 위치 피드백 제어에 따른 구동 특성을 고찰하고 속도 진동의 최소화와 안정된 응답 특성을 얻기 위해 부하 탑재와 가속도를 변화시켜 위치 피드백 제어를 비교함으로써 제어기의 유용함을 입증한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.967-972
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• 2012

영구자석 동기전동기은 높은 효율성과 우수한 토크 발생 및 벡터 제어 성능이 뛰어나 많은 산업 현장을 포함하여 광범위하게 활용되어 지고 있다. 정밀한 제어를 위해서는 회전자의 속도 및 위치 정보를 필요로 하지만 속도 센서를 사용하면 안정성 및 환경의 영향에 신뢰도가 감소하는 단점이 있다. 센서리스 속도 제어 방식에서 측정된 값은 노이즈를 포함하게 되며 이는 정밀한 속도 제어에서 성능을 저해하는 방식으로 나타난다. 본 논문에서는 영구자석 동기전동기의 센서리스 속도 제어를 하기 위해 고정자 전류 및 속도와 회전자 위치를 무향 칼만 필터를 이용하여 추정하였으며 시뮬레이션을 통해 기존의 방식인 확장 칼만 필터와 상호 비교하였다. 제안된 모델의 타당성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하였으며 동일한 모델을 통한 실험에서 속도 오차 정확성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.202-203
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• 2011

본 논문에서는 자동차가 전기모터로 주행하다가 배터리가 방전되면 엔진으로 구동할 수 있도록 연결해 주는 클러치 시스템에 적용된 BLDC 모터의 위치제어기를 제안한다. 클러치 시스템에 사용되는 BLDC 모터의 구동은 Hall 센서로부터 검출된 회전자 위치정보를 이용하여 위치제어를 수행하였다. PHEV 시스템에서는 클러치를 엔진과 전기모터로 연결해야 하므로 정확하고 빠른 위치제어를 위해 위치제어기를 적용하였고, 클러치 연결 시 진동을 최소화하기 위해 속도제어기를 사용하여 엔진의 속도와 클러치 모터의 속도를 동기가 되도록 하였다. 또한 위치제어를 하기 전에 클러치의 초기위치를 맞춰 줘야 하므로 모터의 위치정보를 이용하여 속도제어기와 전류제어기로 모터를 일정한 위치로 이동시켰다. BLDC 모터의 전압제어를 위한 PWM 방법은 기존의 바이폴라 PWM 보다 전류리플이 적은 유니폴라 효과를 내는 새로운 바이폴라 PWM 방법을 사용하였다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제4권3호
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• pp.59-65
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• 1990

전력 전자 공학의 발달에 의해 영구자석 동기전동기의 운전 분야가 대단히 진보되고 있음이 최근 논문을 통해서 보고 되고 있다. 영구자석 동기전송기는 크기와 중량의 감소, 저관성, 고효율 등의 장점이 있어 각종 분야의 응용에 유리하다. 본 연구는 마이크로프로세서와 전압원 인버터를 사용한 자기제어현 영구자석 동기전송기의 구동장치를 제안한다. 영구자석 동기전동기의 운전 회전자 위치를 정확히 검출하여 회전자 속도와 운전주파수를 동기화 시킴으로서 자기제어를 가능하게 한다. 고 분해능의 인크리멘탈 엔코더를 사용하여 영구자석 동기전동기에 적합한 자기제어형 PWM인버터 설계를 가능하게 하였다. 저속 영역에서 토오크 리플을 감소시키기 위해 펄스 수를 제어하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.204-210
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• 2009

본 논문에서는 저분해능 위치센서를 갖는 표면부착형 영구자석 동기전동기의 새로운 전류센서 없는 단위 전류당 최대 토크 제어를 제안한다. 영구자석 동기전동기의 수학적 모델로부터 d축 전류를 추정하고, 추정된 d축 전류가 영(零)이 되도록 d축과 q축 전압지령 사이의 위상 각을 제어하여 단위 전류 당 최대 토크 제어를 구현한다. 제안된 방식은 동적 응답 특성이 느린 저가 응용 분야에 적합하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권10호
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• pp.2052-2059
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• 2002

In this study, a synchronous controller algorithm being applicable to two-axis position synchronzation is developed. Based on coupling structure, the synchronous control system is composed of speed and synchronous controllers. The speed controller is designed to follow a speed reference. In addition, the synchronous controller is designed from the viewpoint of accurate synchronization and robust stability in H$\infty$ synthesis. Finally, the effectiveness of the presented controller is demonstrated through extensive experiments.