• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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• pp.371-374
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• 1999

현재까지 초음파 모터는 소형 경량이면서도 저속에서 큰 출력을 가지며 정확한 위치 제어가 가능하다는 점에서 큰 관심을 끌고 있다. 대부분 회전형 로우터리 모터가 주종을 이루고 있으며 특수한 용도로 초음파 리니어 모터가 일부 사용되고 있다. 본 연구에서는 진행파를 이용하여 쌍방향으로 움직일 수 있는 새로운 구조의 진행파형 초음파 리니어 모터를 설계하고 제작하였다. 설계는 유한요소해석법을 이용하여 구조의 가능성과 진행파가 왜곡되지 않는 최적구조, 계질, 크기, 경계조건을 결정하였다. 그 결과에 따라 리니어 모터를 실제로 제작하여 알루미늄판 위에서 주파수 변화 및 부하질량 변화에 대한 모터의 성능을 측정하였는데, 제작된 모터는 부하질량이 100 g일 때 14.6cm/s로 가장 빠른 속도특성을 보였다. 본 모터는 다양한 정밀위치제어 및 이동 소자로서 활용될 수 있을 것이다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.500-509
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• 2007

본 논문에서는 FPGA를 사용하여 진행파형 초음파모터의 2상 입력 전원 전압의 주파수, 전압, 전압차 및 2상 간의 위상차 조절이 가능하고, 최대 8대의 초음파모터를 동시에 제어할 수 있는 PC기반 8채널 USB통신 초음파모터 디지털 제어기를 제안한다. 제안한 제어기는 FPGA를 사용한 디지털 논리에 의해 각각의 파라미터를 실시간으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라 속도 및 위치 센서인 로터리 엔코더의 카운터 회로를 FPGA 회로에 내장시킴으로써 별도의 외부 회로 구성이 불필요하여 제어기의 크기나 생산비용의 절감을 기대할 수 있다. 제안한 새로운 방식의 제어기의 성능을 검사하기 위해서 홀딩토크가 다른 2가지 타입의 초음파모터에 대한 각 파라미터 조절에 따른 무부하 속도 특성을 실험하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.193-193
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• 2009

Thin-type 초음파모터의 구조는 크로스형태의 앓은 스테이터에 윗면과 아랫면에 각각 8개의 압전세라믹이 부착된 형태이고, 압전세라믹의 분극방향은 로터와 접촉하는 스테이터의 중심부인 네 개의 타점에서 순차적인 타원변위가 생성되도록 결정된다. 유한요소해석프로그램인 ATILA 5.2.4를 사용하여 형태, 길이, 두께, 스테이터 재질, 클램프특성이 최적 설계된 모델을 제작하였고, 푸쉬풀 게이지, x-y 스테이지, rpm 메터, 토크 게이지, 맨코더, AD컨버터를 이용하여 피드백 제어 구동시스템을 구성하였다. 그림 I은 마이크로컨트롤러 (ATmega)와 피드백회로를 이용한 구동 드라이버를 보여준다. 한 주기에서 1/4분주의 순차적인 네 개의 구형파를 생성하고, 이를 push-pull회로를 통하여 90도의 위상차가 나는 정현파를 생성하여 초음파 모터의 구동전원으로 사용한다. 피드백 회로인 엔코더와 AD 컨버터는 초음파모터의 속도를 피드백하여 정속도 운전을 위한 전압제어에 사용되었다. 특성 측정 결과, 제품화된 드라이버와 비교하여 큰 차이를 보이지 않았고 피드백 회로를 통하여 부하변화에 따른 속도의 극심한 변화를 0.2~0.4[N]의 범위에서 정속도 운전이 가능하였으며, 장시간의 운전에도 온도 및 속도특성이 안정적임을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.111-113
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• 2007

본 논문에서는 FPGA를 사용하여 진행파형 초음파 모 터의 2상 입력 전원 전압의 주파수, 위상차, 진폭 및 2 상간의 전압차 조절이 가능하고, 8대의 초음파 모터를 동 시에 제어할 수 있는 8채널 USB통신 PC기반 초음파 모터 디지털 제어기를 제안한다. 제안한 제어기는 FPGA를 이용 한 디지털 논리에 의해 출력을 발생하기 때문에 PC로부 터 직접 제어 명령을 입력 받아 각각의 파라미터를 실시 간으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 둘 이상의 파라미터 를 동시에 조절이 가능하다. 또한, PC와의 인터페이스는 USB통신 방식을 채택하여 제어 명령의 전달속도 향상 및 플러그 앤 플러그 방식을 통해 데스크 탑 컴퓨터는 물론 휴대용 컴퓨터나 PDA와 같은 다양한 플랫폼에서 사용할 수 있도록 설계하였다. 또한, 초음파 모터의 속도 및 위치를 계측하기 위해 사용된 로터리 엔코더 카운터 회로를 FPGA회로에 내장시켜 카운터를 위한 별도의 회로 구성이나 장비 구입의 필요성을 배제하였다. 따라서, 생산 단가 및 부피를 현저히 감소시켰다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.195-195
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• 2004

리니어 모터는 큰 이송속도와 정밀한 위치제어가 가능하여 고정밀도가 요구되는 분야에서 널리 사용되고 있으며, 이에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 그 중 리니어 모터의 정밀도를 저해하는 요인 및 측정 방법에 대해서도 연구가 점차로 많이 진행되고 있으며, 현재 시스템이 가지고 있는 기하학적 오차에 관한 연구와 열변형에 관한 연구가 보고되었다. 특히 기하학적 오차는 가공물의 정밀도를 결정하는 중요한 지표이며, 가공된 물체를 결정하는 기본요소이기 때문에 가장 많이 연구되었으며, 이에 대한 다양한 해석 방법과 보상에 관한 연구가 이루어졌다.(중략)

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.80-80
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• 2004

베어링리스 모터는 기존의 전동기와 자기베어링을 결합한 기술로 축 길이가 줄어들어 회전 속도를 높일 수 있으며 소형화가 가능하다는 장점이 있다(Fig. 1). 베어링리스 모터를 설계하기 위한 첫 번째 단계는 베어링리스 모터의 수학적 모델을 도출하는 것인데, 기존의 연구에서 부상용 전류와 부상력의 관계는 잘 정립되어 있다. 그러나, 회전자의 변위에 따른 부상력의 변화는 명확히 정의되어 있지 안다. 본 논문에서는 분산 자기 회로 이론을 이용하여 회전자의 움직임에 따른 부상력의 변화를 스프링계수의 형태로 모델링하였다.(중략)

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.631-638
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• 2012

본 논문은 슬관절 손상 환자의 하지근력 강화 재활훈련 장치에서 다리를 끌어주는 견인모터의 속도 프로파일을 휴머노이드 로봇 시뮬레이션을 통해 계산하는 방법을 새롭게 제안한다. 먼저 인체의 구조를 본 딴 휴머노이드 로봇의 3차원 전신 모델을 새롭게 구축하고, 표준 관절각도 데이터를 이 모델에 적용하여 자연스러운 보행을 시뮬레이션 했다. 그리고 하지의 대퇴부에 부착되어 있는 벨트와 견인모터와의 거리를 매 샘플링 타임에서 계산하여 이로부터 속도 프로파일을 도출하는 방식으로 보행 중 속도 파형을 생성한다. 휴머노이드 로봇의 기구학적 방법으로는 직진 보행에서 계산량이 적은 투영법을 사용했으며, 유각기의 관절 각도 프로파일은 Winter의 표준보행 데이터를 참조했다. 본 논문에서 제안한 방법으로 계산된 인체 특정부위 속도 프로파일은 제작 중인 트레드밀 재활훈련 장치에 적용될 예정이다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2000년도 춘계학술대회
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• pp.87-87
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• 2000

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.7-14
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• 2015

고정밀도와 고속응성의 물류 이송을 위한 자동피킹 시스템 (Automatic Picking System; APS) 구동용 선형 유도 모터 드라이브의 설계 기법 및 고이득 관측기 기반의 강인 속도 제어 기법이 제안된다. APS에 존재하는 외란추력, 질량 및 마찰계수 등의 기계적 파라미터 불확정성은 시스템의 속도 제어 성능에 직접적인 영향을 주며 이러한 불확정성 하에서도 강인한 속도 응답 성능을 보유하는 속도 제어기가 요구된다. 시스템의 불확정성을 효과적으로 추정할 수 있는 고이득 관측기를 통해 외란이 추정되며 시스템의 불확정성을 제거하기 위해 추정된 외란이 제어입력에 전향제어 방식으로 보상된다. 기존의 외란 관측기가 질량 변화에 기인한 시변 외란을 효과적으로 보상하는 데에 한계가 있는 반면 제안된 속도 제어 시스템은 외란추력 및 질량 변화 하에서도 강인한 속도 추종 성능을 제공한다. 선형 유도 모터의 모델을 위한 Simulink 라이브러리가 상태방정식으로부터 개발되며 이를 활용한 Matlab - Simulink 기반의 비교 시뮬레이션을 통해 제안된 방식이 강인한 속도 응답 성능을 가지며 고정밀도와 고속응성을 요구하는 APS에 적합함이 입증된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.173-178
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• 2010

전기철도는 전력공급시스템과 전기차로 구성되어 있다. 전기철도의 전기차는 대규모의 견인력을 얻을 수 있어 대량수송과 고속운전에 적합하다. 전기차는 모터블록과 견인전동기에 의해서 구동되며, 지령속도에 따라 모터블록에서 견인전동기에 전력을 공급하여 속도가 제어된다. 전기차의 속도제어는 모터블록과 견인전동기의 최소 에너지로 속도를 제어하는 것이 목표이다. 최근의 견인전동기는 직류 및 동기전동기에서 유도전동기를 사용하고 있다. 대부분의 유도전동기는 벡터제어기법을 사용하여 유도전동기의 속도를 제어한다. 본 논문에서는 유도전동기의 벡터제어기법을 이용하여 유도전동기의 속도를 제어하였다. Simulink를 이용하여 제어시스템을 모델링하고, PI 제어기와 Hysteresis 제어기를 이용하여 펄스를 제어하여 전동기의 속도를 제어하였다. 실시간 제어를 위해 IGBT 인버터를 사용하였고, 유도전동기 구동실험에 의해 시스템 성능을 입증하였다.