• 해양환경안전학회지
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• 제19권1호
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• pp.66-70
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• 2013

전기추진선박의 추진시스템에 주로 사용되는 3상 정류기의 입력전류는 다양한 저차 고조파를 포함하고 있다. 이러한 고조파 저감을 위해서 대전력이 필요한 대형 선박에 사용되는 전력변환장치는 12펄스 출력의 정류기가 현재 사용되고 있지만 여전히 $12{\pm}1$차의 고조파가 발생되는 문제점이 있다. 또한, 속도 및 토크 제어기법으로 널리 사용되고 있는 직접토크제어기법의 경우에는 토크 리플이 심하고 전동기의 입력전류는 인버터의 스위칭에 의해 고조파를 크게 포함하고 있다. 본 연구에서는 직접토크제어기법을 이용하는 전기추진시스템의 12펄스 정류기에 보조 전원을 공급하여 고조파를 저감하고 토크 제어성능을 향상시켰으며 실선시스템 환경에서 시뮬레이션을 통해 그 유효성을 입증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1654_1655
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• 2009

영구자석형 스테핑 모터 (Permanent Magnet Stepping Motor, PMSM)에서는 그 구조적 특징으로 인하여 필연적으로 코깅 토크 (cogging torque)가 발생한다. PMSM의 성능을 저하시키는 코깅 토크를 제거하기 위하여 Internal Model Principle (IMP)을 제안하였다. IMP를 사용하기 위해 Field-Oriented Control (FOC) 기반의 SISO 시스템을 구성하고 IMP를 PI 제어기에 병렬로 추가하였다. 모의 실험 결과로 코깅 토크로 인한 속도 리플이 효과적으로 제거됨을 보였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.249-253
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• 2016

In this study, a harmonic-pulsation-compensator (HPC) is presented to reduce a periodic speed ripple in IPMSM. A proportional-integral compensator in HPC is proposed instead of the existing integral compensator to reduce the speed ripple more rapidly. A formula to calculate a rotation angle is also proposed, making compensation optimal in sensored and sensorless controls. The validity of the proposed algorithm is verified by experiments.

• 전기학회논문지
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• 제67권11호
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• pp.1434-1446
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• 2018

This paper presents new speed control strategy for periodic load torque injected in AC motor. If motor drive system has a periodic load torque, it causes a periodic motor speed ripple bringing about vibrations and noises. This paper proposed new control method consisting of PIR(proportional-integral-resonant) controller and repetitive controller. PIR controller controls DC, low frequency and fundamental components and repetitive controller controls other harmonics. The performance has been verified through computer simulations using MATLAB Simulink and experiments.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.554-560
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• 2020

평판 디스플레이 제조 공정에서 대상물의 위치 결정을 위해 고정밀 평면 모션 스테이지를 사용한다. 이 유형의 스테이지는 일반적으로 마찰이 없는 선형 모터와 에어 베어링을 사용하며, 고정밀 위치 센서로 레이저 간섭계를 사용한다. 스테이지의 불가피한 기생 운동에 의해 야기되는 요 모션 오차는 위치 결정 대상체의 향 변화를 의미하므로, 스테이지의 성능과 공정 정밀도 향상을 위해 요 모션 오차의 실시간 동적 보정은 매우 중요하다. 요 모션 오차 보상에는 갠트리 제어가 일반적이며, 이 방법을 공기베어링 가이드를 사용하는 스테이지에 적용하기 위해서 회전 모션을 허용하는 유연기구가 스테이지에 적용된다. 본 논문은 공기베어링과 유연기구를 갖춘 H형 XY 스테이지의 정속 구동 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 유연기구를 포함한 스테이지의 갠트리 제어 시 선형 모터로부터 발생하는 상호 리플의 발생 원인을 분석하고, 이러한 상호 리플을 보상하는 방안으로 적응 학습 제어를 제시한다. 제시 방안의 검증을 위해 시뮬레이션을 수행하여, 보상 제어를 통해 속도 리플이 약 22 % 수준으로 감소함을 확인하였다. 그리고 요 모션 오차가 발생하는 스테이지 상태를 가정하여 리플 저감 효과를 검증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.143-148
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• 2023

SRM의 특성 중 비선형성으로 인해 최대토크 및 최소 토크 맥동 형성을 위한 적정 운전이 어렵다. 또한 고정 스위칭각 제어 때 속도 가변에 따른 토크 형성이 불안정하여 효율을 저하시키는 문제점을 가지고 있다. 따라서 속도 가변에 따른 능동적인 스위칭각 제어가 필요하다. 본 논문에서는 SRM의 비선형성으로 인한 문제점으로부터 선행각 (Advance angle)의 자동제어에 의한 토크 리플 저감과 이에 따른 출력 토크 향상에 의한 구동 성능개선을 위한 방법에 대해 모색하였다. 또한 히스테리시스 전류제어기 성능에 따른 스위칭 가변으로 인한 SRM의 최적 운전에 대해 살펴보았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3634-3641
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• 2012

본 논문은 로프리스 엘리베이터의 상용화에 앞서 로프리스 엘리베이터 구동제어기의 요구기술과 개발 시의 문제점 및 개선방향을 제시하기 위한 속도제어 연구를 수행하였다. 특히 본 연구에서는 기존 일반적인 PI제어기의 적용 시 문제점의 도출과 부하옵저버를 사용한 개선된 제어기의 방안에 대해서 중점을 두었으며 연구의 구현을 위하여 로프리스 엘리베이터를 소형시스템으로 제작하고 또한 자체 리니어 속도센서를 제작, 본 시스템에 적용하여 속도제어시험을 통하여 제어 성능의 정도와 리니어 속도센서의 적용가능성도 검토하였다. 본 연구의 수행 결과 로프리스 엘리베이터의 실현 가능성을 확인하였으며 구동제어 기술의 만족할 만한 결과를 얻었다. 그러나 향후 상용화를 위해는 속도센서의 분해능, 승차감을 고려한 추력리플의 저감 문제, 정밀 구조물의 제작 및 조립 등 지속적인 개선연구도 요구되었다.

• 한국자기학회지
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• 제24권5호
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• pp.160-164
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• 2014

본 논문에서는 설계변수의 불확실성을 고려한 BLDC 전동기의 코깅 토크 저감 설계를 수행하기 위하여 개선된 다구찌법을 이용한 효율적인 강건 최적설계 기법을 제안하였다. 일반적인 강건 최적설계 문제를 처리할 때 발생하는 기존 다구찌법의 단점을 해결하기 위하여, 벌칙함수와 최적수준 탐색기법이 새로이 도입되었다. 제안된 설계기법의 타당성을 검증하기 위하여 5 kW, 정격속도 2,300 rpm, 정격 토크 20 Nm의 전기자동차 구동용 BLDC 전동기의 코깅 토크 저감을 위한 강건 설계가 수행되었다. 또한 도출된 설계결과를 코깅 토크, 정격 토크 및 토크 리플에 대해 개념설계와 결정론적 최적설계 된 전동기들의 결과와 비교하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.2618-2624
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• 2009

전기추진선박의 추진시스템에서 중요하게 고려해야 할 사항이 전력변환장치에 의해 전동기에 공급되는 전압 및 전류에 포함되는 고조파 성분을 억제하는 것이다. 근래에 특수선박의 전기추진시스템에서 속도 및 토크제어기법으로 많이 사용하고 있는 벡터제어방식이 많은 제어기와 복잡한 연산을 요구하고 토크의 동적 특성이 전동기의 정수변화에 영향이 큰 단점을 가지고 있어서 대안으로 제시되고 있는 제어기법 중에 하나가 직접토크제어방식이다. 하지만 직접토크제어방식은 영벡터를 인가하지 않으므로 토크리플이 심하여 공급 전류파형에 고조파 성분이 포함되는 단점을 가지고 있으므로 이를 해결해야 한다. 본 논문에서는 유도전동기를 추진기로 채용하고 있는 LNG 선박의 전기추진시스템에서 직접토크제어방식을 사용하는 경우에 고조파 발생을 저감하기 위한 제어방식을 제시한다. 새로운 직접토크제어방식은 샘플링 주파수의 변화없이 복잡한 제어기를 사용하지 않고 인버터 스위칭 주파수를 일정하게 유지한 채 개선된 공간벡터 변조법에 의해 인버터를 제어하는 방식이다. 제안된 방식의 유효성은 추진기에 공급되는 전류파형에 포함된 고조파 성분의 분석과 속도제어 특성을 통해 입증한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.123-128
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• 2022

SRM(Switched Reluctance Motor)의 토크는 인덕턴스의 기울기에 비례하여 발생하기 때문에 비선형 토크 특성을 가지며 토크 맥동이 크고 소음이 심한 단점을 가지고 있다. 특히 SRM의 상용화에 가장 큰 장해 요인으로 작용하고 있는 것은 회전축에서 발생하는 맥동 토크로 이에 의해 기기자체는 물론이고 주변장치에까지 여러 가지 악영향을 미친다. 따라서 맥동 토크를 저감시키는 방법으로 다양한 방안이 국내외 연구자들에 의하여 발표되었고 히스테리시스 제어기의 경우 초핑 제어에 비해 평활한 전류를 흘려줄 수 있다는 장점이 있다는 연구결과가 있다. 그러나 히스테리시스 밴드를 결정함에 있어서 밴드가 너무 작을 경우 많은 스위칭으로 인한 스위칭 손실과 엔코더의 사용 시 불안정한 초기 기동을 야기할 수 있는 둥의 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 속도오차에 따른 히스테리시스 밴드의 변화를 통하여 보다 안정적이고 빠른 속도응답을 가지면서 정상상태에서 토크 리플을 줄일 수 있는 가변 히스테리시스 제어기에 대하여 연구하였다.