• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.955-962
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• 2016

본 논문은 BLDC 전동기의 정밀한 속도제어를 위하여 외란 관측기의 설계 및 영향을 제거하는 제어기 설계방법을 제안한다. BLDC 전동기의 외부에서 회전축에 작용하는 부하의 변동과 전기적인 시스템에서 발생하는 역기전력을 외란으로 가정하고, 외란은 구간에 대한 상수로 가정하여 루엔버거 관측기를 설계한다. 시스템 상태에 대한 관측기의 오차가 0으로 수렴할 수 있도록 적절한 이득을 설정하는 방법을 보이고, 추종성능을 향상시킬 수 있는 적절한 PI제어기의 이득을 설정하기 위한 방법을 제시한다. 제안된 제어기를 120W급의 BLDC 전동기에 적용하여 속도 그리고 전류 레퍼런스를 추종하는 능력을 시뮬레이션 시험하였다. 상수부하의 변동을 외란으로 적용하였고, 그 결과 설계된 제어기의 정상상태 오차가 0.1 [%] 이내를 가짐으로 상태 추종성능에 대해 유용한 제어기임을 보일 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.65-66
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• 2007

본 논문은 파라미터 변동에 잘 적응하며 강인한 영구자석 동기전동기의 위치센서 없는 센서리스 제어를 위해 개선된 슬라이딩 모드 관측기에 고정자 저항 추정기능을 추가한 새로운 슬라이딩 모드 적응 관측기를 제안한다. 제안된 관측기는 개선된 슬라이딩 모드 관측기를 사용함으로써 기존의 슬라이딩 모드 관측기에서 채터링(Chattering) 문제 해결을 위해 저역통과필터(Low-pass filter)의 사용 및 추가적인 회전자의 위치보상은 Sigmoid 함수를 스위칭 함수로 사용하므로 제거 할 수가 있다. 또한 고정자 저항 추정기능을 추가하여 센서리스 운행 중 환경적 요인으로 인한 고정자 저항값의 변동이나 초기에 고정자 저항값을 잘못 알고 있더라도 빠른 적응을 통해서 추정오차를 절감시켜 전동기의 속도추정 성능을 향상시킬수 있다. 또한 기존의 적응 슬라이딩 모드 관측기에서의 적분연산을 줄임으로써 제어시스템의 성능을 개선시켰다 제안된 관측기의 안정성은 Lyapunov 후보 함수를 이용하여 관측기의 이득을 설정함으로써 검증하였으며 관측기의 성능은 시뮬레이션을 통한 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.417-425
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• 2006

본 논문은 가변게인 회전자 자속관측기를 이용하여 전동기의 영 속도를 포함하는 전 속도대역에서 우수한 성능을 갖는 스핀들 유도전동기의 센서리스 벡터제어기법을 제안하였다. 제안한 유도전동기의 센서리스 속도제어를 위한 고피나스 모델 자속관측기는 전동기의 저속영역에서 추정속도에 따른 가변구조 PI이득을 사용한다. 실험 결과는 제안한 센서리스 알고리즘의 만족스러운 운전 결과를 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.627-634
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• 1998

본 논문에서는 관성 모멘트 동정에 의해 상태관측기의 성능 및 유도전동기의 저속운전 특성을 개선하는 알고리즘을 제안하였다 저속운전 영역에서 저 분해능 엔코더를 사용하는 속도 검출법은 속도 주기내에 펄스수가 너무 적어 정확한 속도정보를 얻을 수 없다 이러한 문제점을 개선하고자 속도와 외란을 추정할 수 있는 고피나스 이론에 근거한 상태관측기를 설계하여, 외란이 제거된 제어를 수행하였다. 또한 추정된 속도와 외란의 오차를 최소화하기 위하여 전동기의 관성 모멘트를 추정하고, 관측기의 공칭 관성 린멘트를 동정하였다. 시뮬레이션과 실험결과로부터 제안된 알고리즘은 6［rpm］ 이하의 저속영역에서 과도응답 특성의 향상을 보여주었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.1-10
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• 2011

본 논문에서는 영구자석 동기전동기(PMSM)의 강인한 속도 제어를 위하여 퍼지 부하 토크관측기와 퍼지 속도제어기를 제안한다. 또한, 퍼지 부하 토크관측기와 퍼지 속도제어기가 존재하기 위한 LMI 조건을 유도하고, 관측기 및 제어기의 이득을 계산한다. 제안된 제어시스템의 안정도가 보장됨을 해석적으로 증명한다. 본 연구에서 제안된 관측기 기반의 퍼지 속도제어기의 성능을 검증하기 위하여, 시뮬레이션 및 실험 결과가 주어졌다. 본 결과를 통하여 제안된 제어 알고리즘은 영구자석 동기전동기의 속도를 정확하게 제어할 수 있음을 검증하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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• pp.109-111
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• 2002

디스크 형의 회전자를 가지고 있는 영구자석 표면 부착형 동기 전동기에서 회전자가 중력 방향에 직각으로 서있고, 디스크 상에 부하가 존재하는 경우 디스크의 불균일한 질량 분포에 의해 편심이 발생한다. 편심 부하는 합성 무게 중심이 반중력 방향으로 향하면 전동기의 속도는 감소하고, 중력 방향이면 속도가 증가하는 정현적인 부하 토크로 작용하여 정현적 인 속도 오차를 발생시킨다. 이 속도 오차를 감소시키기 위해 q-축 전류와 측정된 속도를 입력으로 가지는 부하 토크 관측기를 설계하여 생성된 보상전류를 피드 포워드 방식으로 q-축 지령 전류에 보상하는 방식을 사용한다. 본 연구에서는 부하 토크 관측기를 사용하는 방식에서 발생하는 속도오차에 관하여 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1920-1921
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• 2011

본 논문에서는 센서기반 이동로봇의 적응 순항 제어를 위한 선형 관측기 기반의 출력 궤환 제어 방법을 제안한다. 제안된 제어 방법에서는 선도로봇의 속도를 모르는 상태에서 거리센서를 통해 선도 로봇과의 거리를 측정하고 속도와 가속도를 추정하기 위하여 선형 관측기를 이용한다. 마지막으로, 컴퓨터 모의실험과 실제 적용실험을 통해 본 논문에서 제안한 제어기의 성능을 검증하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2185-2187
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• 2004

시간지연 상태추정 기법을 이용한 시간지연 관측기가 최근 제안되었다. 시간지연 관측기는 설계시 모델이 필요하지 않아 파라미터 변동 및 외란 등에 둔감하며 계산이 간단하여 실제 시스템으로의 적응이 용이하다. 본 논문에서는 시간지연 제어이론이 위치제어기로 적용된 유도무기용 BLOC 모터 구동시스템에서 속도센서를 사용하지 않는 시간지연 관측기의 설계내용을 기술하였다. 시간지연 관측기를 위한 최적의 고유치를 갖는 오차동력학 특성방정식을 선정하고 BLDC 모터 구동시스템에 대해 비선형 시뮬레이션을 수행하였으며 파라미터 변동에 대해 비교하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.294-295
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• 2010

DC 모터의 전류 제어는 회전에 의해 발생하는 역기전력을 외란으로 취급하여 역기전력을 보상하는 방법이 많이 사용된다. 본 논문에서는 속도 센서를 사용할 수 없는 모터 응용 분야에서 상태 관측기를 사용하여 전류 제어기를 구성하는 문제를 다룬다. 제안된 관측기는 간단한 1차 모델에 대한 PI 관측기로 설계되며 역기전력을 추정하는 형태로 구성된다. 실험을 통해 제안한 관측기가 1차 모델만을 고려하여 설계되었음에도 DC 모터의 불확실성에 강인한 성능을 보임을 확인한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1147-1148
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• 2011

유도전동기의 가변속 구동시스템에서 자속축 기준제어를 이용하는 경향이 증가하고 있으며 설치환경, 가격 등의 제약으로 인하여 위치 및 속도센서가 없는 센서리스 속도제어가 많이 연구되고 있다. 대부분의 센서리스제어 방식에서 위치 및 속도추정은 전동기 전압방정식으로부터 계산된다. 따라서 파라미터 오차는 센서리스 제어성능에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 유도전동기의 속도 추정에서 파라미터 오차에 의해 발생하는 속도 오차를 배제하기 위하여 파라미터 보상을 가지는 상태관측기를 제안하고 종래의 방식과 비교하여 본 연구에서 제안한 방식을 검증한다.