• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.25 no.1
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• pp.7-14
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• 2015

To implement an automatic picking system (APS) in distribution center with high precision and high dynamics, this paper presents a high gain observer-based robust speed controller design for a linear induction motor (LIM) drive. The force disturbance as well as the mechanical parameter variations such as the mass and friction coefficient gives a direct influence on the speed control performance of APS. To guarantee a robust control performance, the system uncertainty caused by the force disturbance and mechanical parameter variations is estimated through a high gain disturbance observer and compensated by a feedforward manner. While a time-varying disturbance due to the mass variation can not be effectively compensated by using the conventional disturbance observer, the proposed scheme shows a robust performance in the presence of such uncertainty. A Simulink library has been developed for the LIM model from the state equation. Through comparative simulations based on Matlab - Simulink, it is proved that the proposed scheme has a robust control nature and is most suitable for APS.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1230-1231
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• 2011

이 논문은 전차원 상태 관측기 기반의 EEMF(Extended Electro-Motive Force) 모델을 이용한 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor:매입형 영구 자석 동기 전동기)센서리스 제어 기술을 제안한다. 임의의 ${\gamma}-{\delta}$축 상에서 IPMSM 상태 방정식을 전개하고 이를 전차원 상태 관측기로 구현해 Extended EMF(역기전력)성분을 추정한다. 추정 성분을 이용해 제어각의 오차를 구하고 PI제어기를 사용해 제어각의 오차를 0으로 수렴시켜 전동기 회전 속도를 추정한다. 추정 속도를 적분해 제어각을 얻고, IPMSM 센서리스 제어를 수행한다. 제안한 알고리즘은 실험을 통해 그 타당성을 검증한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.7 no.4
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• pp.575-579
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• 2006

In this paper, an instantaneous speed observer with a reduced order is proposed to implement an indirect control for a motor with excellent dynamic stability and performance in a very low speed region. The proposed observer can estimate the instantaneous speed in very low speed region and simplify the system configuration by adopting an least order load torque-inertia observer to estimate the load torque and the motor speed. Simulation are carried out to illustrate the performance of the proposed estimator at very low speed.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2005.07a
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• pp.535-537
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• 2005

최근의 산업용 서보 구동 응용 분야에서는 전 운전 영역에서 위치 추종에 대한 높은 정밀도와 빠른 응답 특성이 요구된다. 그러나 부하 외란은 시스템의 속도 응답 특성을 나쁘게 하여 위치 추종에 대한 빠른 응답 특성과 높은 정밀도를 기대하기 어렵게 만든다. 따라서 고성능 위치/속도 제어를 위해서는 부하 토크의 추정이 필수적이다. 본 논문에서는 SVR에 기반한 실시간 부하 토크 관측기를 제안한다. 제안된 방법은 오프라인 SVR 학습을 통하여 부하 토크 관측기를 만들고, 운전 데이터로부터 부하 토크를 추정하여 실시간으로 전향 보상한다. 제안된 방법의 타당성을 위해 다양한 실험을 수행하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.283-284
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• 2016

산업계에 널리 쓰이고 있는 회전자 자속기준 벡터제어(FOC)와 달리 직접토크제어(DTC)는 고정자 자속기준으로 토크와 자속을 직접 제어한다. 토크는 전류센서를 이용하여 검출한 고정자 전류와 고정자 자속을 곱하여 구한다. 고정자 자속은 매우 빠르게 스위칭되는 전압벡터지령을 이용하여 얻게 되므로, 고정자 자속각을 이용한 속도추정에 어려움이 있다. 따라서, 본 논문은 관측기를 이용한 직접토크제어의 속도 센서리스 구현기법을 제안하고, 기존의 속도추정 기법과 제안하는 기법을 시뮬레이션을 통해 비교한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.1-3
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• 2019

본 논문에서는 전차원 관측기를 이용한 유도기의 센서리스 운전에서 제정수 오차가 제어 성능에 미치는 영향을 수식적으로 분석하였다. 주파수 응답 함수를 이용해 실제 자속과 추정 자속의 관계를 운전 속도와 슬립 주파수의 함수로 나타내었다. 적응(adaptive) 법칙을 이용하여 추정 속도를 수식에서 제거하였다. 또한 각오차가 존재하는 상황에서 전류 운전점 변화를 고려하여 슬립 주파수를 토크 지령으로 변환하였다. 결과적으로 모든 운전 속도와 토크 지령에 대해서 임의의 제정수 오차가 시스템의 안정도, 속도 오차 및 토크 오차에 미치는 영향을 계산할 수 있는 수식을 구하였다. 기존의 분석 방법들이 많은 시뮬레이션과 실험을 통해 제정수의 영향을 평가했던 것과 달리, 구해진 수식에 근거하여 계산을 통해 빠르게 주어진 센서리스 운전 방법을 평가할 수 있는 방법을 제공하였다. 제안된 분석 방법은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증되었다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.15 no.5
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• pp.899-906
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• 2020

Motor control requires robust and precise control performance even in the presence of errors in the mathematical model of the motor and disturbances acting on the motor. For robust and precise control, a disturbance observer was designed to estimate the load fluctuation and applied to a back-stepping controller designed as a nominal system. The control performance of the designed system was verified by applying it to the 120 [W] Brushless Direct Current Motor. As a result of the position control and speed control, the disturbance is overcome from the steady state error converges to zero, and asymptotically stable results can be confirmed.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.15 no.5
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• pp.907-912
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• 2020

When designing a controller, a motor can have robust and precise control performance only by considering the error of the motor's mathematical model and the disturbance acting on it. For robust and precise control, the mechanical and electrical disturbance observers were designed to estimate the disturbance, and applied to the speed controller and current controller designed as a nominal system. To confirm the control performance of the designed system, it is applied to a 120 [W] class BLDC motor, and the result of the speed tracking control overcomes disturbances, the steady state error converges to zero, and the asymptotically stable result can be confirmed.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.17 no.1
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• pp.68-73
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• 2003

This paper describes a newly developed vector drive system without the speed sensor using theory of a flus observer and based on the field oriented vector control. The new method of speed estimation is presented to operate with the position and magnitude of the secondary flux vector which obtain to the observer md detected current. As the speed of estimation is determined to the flux and the motor constants, this method don't need to adjust the gain of the parameter and is operated simply. On basic the derived theory for vector control, sensorless speed control system for induction motor drive is design and realized. It is determined a controllers gain and observer gain by simulation and the experiment of sensorless vector drive is realized.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.6 no.2
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• pp.115-124
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• 2001

In this paper, authors propose a new nonlinear rotor flux observer for rotor field oriented control of an induction motor which is designed based on the extended Luenberger Observer theory. Extended Luenberger Observer requires minimal solution of nonlinear partial differential equation on its coordinate transformation and linearization needed on a nonlinear observer design in general. The proposed rotor flux observer is derived from the 2 phase model of induction motor on the orthogonal coordination and it has the reduce gain matrix. Simulation and experimentation were performed under the conventional indirect vector control and direct vector control with the proposed observer at different rotor resistance. Simulation results show that the convergence of the proposed observer is influenced by the chosen eigenvalues. Experimentation results on load operation show the direct vector control with the proposed observer is better than the indirect vector control to maintain the characteristics of the vector control.