• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.476-482
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• 2010

본 논문에서는 시간에 따라 종방향 속도가 변하는 무인 수중 잠수정의 경로 추적 제어기 설계 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 경로 추적 제어기는 운동학적 제어기와 동역학적 제어기로 구성된다. 운동학적 제어기는 무인 수중 잠수정이 시간에 따라 속도가 변하는 기준 경로를 따라 가기 위해 종방향 속도와 yaw 각속도를 계산하고, 계산된 값이 동역학적 제어기의 기준 입력 값이 된다. 즉, 동역학적 제어기는 추진력과 회전력을 제어하여 무인 수중 잠수정의 종방향 속도와 yaw 각속도가 운동학적 제어기에서 계산한 값과 일치하도록 설계한다. 이 때 사용한 동역학적 제어기는 무인 잠수정의 옆 미끄럼 속도를 외란으로 가정하고, 종방향 속도와 yaw 각속도를 슬라이딩 모드 제어 기법을 이용하여 설계한다. 한편 설계된 제어기의 안정도 판별을 위해 Lyapunov 방법을 이용하여 제어기의 안정성을 보인다. 마지막으로, 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 설계된 제어기의 성능을 검증한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.2352-2360
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• 2007

인버터를 적용한 유압시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승 카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 우선 유압시스템으로 구동되는 엘리베이터의 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 원인이 되는 실린더의 마찰특성을 고찰하고, 이러한 실린더의 마찰특성으로 인하여 기존의 PID 속도제어기로 제어시 발생되는 문제점을 해결하기 위한 줌잉 퍼지룰을 포함한 퍼지제어기를 설계한다. 설계된 퍼지제어기와 PID 제어기의 출력을 비선형과 선형구간으로 나누어 각 제어기가 각각 동작하는 하이브리드 퍼지제어기를 설계한다. 제안된 하이브리드 퍼지제어기는 정속주행구간에서는 PID 제어기를 적용하고 PID제어기로 제어되지 않는 극저속 속도구간에서는 퍼지제어기를 적용하여 유압식 엘리베이터가 실린더의 마찰특성으로 인하여 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 문제를 해결하고, 극저속 영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전영역에서의 제어성능이 우수함을 시뮬레이션과 실험을 통하여 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1956-1957
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• 2007

본 논문에서는 모델기반의 제어기 설계 프로그램인 National Instruments(NI)사의 System Identification Toolkit과 Control Design Toolkit, Simulation module을 사용하여 기존의 제어기 설계방식 보다 쉽고 편리하게 제어기를 설계할 수 있었다. 직류전동기의 속도 제어시스템을 구현하기 위해서 하드웨어는 NI사에서 제공하는 실시간 제어기(Real-Time Controller:RT) CompactRIO를 사용하였다. 먼저는, 테스트 입력 신호를 전동기에 인가하고 얻은 출력신호를 통해 제어대상 플랜트인 직류전동기 구동시스템의 전달함수를 구할 수 있었다. 다음으로는 원하는 제어응답성능을 갖는 극점, 영점 제어기를 설계한 후, 모의실험을 통해 속도제어응답을 확인할 수 있었고, 실시간프로그램으로 다운로드하여 실제 전동기 구동시스템의 실험을 통해서 설계된 속도제어기의 응답 결과를 모의실험과 비교하여 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1731-1732
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• 2005

본 논문은 풍력발전기 안정된 출력발전을 위하여 풍력 동기발전기 여자기 설계에 중점을 두었다. 풍력발전기 최대 발전을 얻기 위해 동기발전기 속도제어와 여자제어가 필요하다. 속도제어에서 AC/DC 정류기는 전력 다이오드로 구성하고 DC/AC 인버터는 IGBT로 구성하였다. 여자제어 구성은 AC/DC는 전력 다이오드로 구성하고 DC단은 DC/DC 부스트로 구성하였다. 또한, 동기발전기 여자 제어기 제어신호에 동기발전기 출력 AC/DC의 전력과 동기발전기 속도로 적절하게 조절함으로서 안정되고 최대 출력이 되도록 하였다. 또한, 제안된 제어기가 우수한 성능을 보임을 시뮬레이션으로 증명하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.343-351
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• 2010

본 논문에서는 영구자석 동기전동기(PMSM)의 강인한 속도 제어를 위하여 Takagi-Sugeno 퍼지 기법을 이용한 퍼지 속도제어기를 제안한다. 또한 제안된 퍼지 속도제어기는 부하 토크의 정보를 필요로 하므로 2차 부하 토크관측기를 이용하여 부하 토크를 추정한다. 퍼지 속도제어기가 존재하기 위한 LMI 조건을 유도하고, 제어기의 이득이 주어진다. 제안된 퍼지 속도제어기와 부하 토크관측기를 포함하는 확장된 제어시스템의 안정도가 보장됨을 보인다. 본 연구에서 제안된 퍼지 속도제어기의 성능을 검증하기 위하여, 전동기 파라미터 변동 하에서 시뮬레이션 및 실험결과가 주어졌다. 본 결과를 통하여 제안된 제어 기법은 영구자석 동기전동기의 속도를 정확하게 제어할 수 있음을 검증하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권2호
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• pp.163-167
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• 2014

유압 인버터 엘리베이터의 비선형성과 유압 펌프의 누유량으로 인한 진동 및 속도 편차를 줄이기 위한 부하 보상 및 속도 제어기를 제안하였다. 부하보상 제어기는 PI제어기로 구성하였으며 속도제어기는 PID 제어기를 이용하여 구성하였다. 제어기 제어 변수 이득은 시스템 전달함수의 주파수 응답 방법을 이용하였다. 제안한 제어기의 효용성은 실험을 통해 입증하였고 실험 결과 제안한 제어기는 부하 변동에 강인하고 비선형인 유압 엘리베이터 시스템에 안정하고 좋은 속도 및 가속도 응답 특성을 갖는다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1413-1422
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• 2012

비선형 적응백스텝핑 제어기법은 외부 환경에 의한 여러가지 파라미터의 변동에도 불구하고 강인한 특성을 가진다. 이를 사용하여 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 정밀한 속도제어기를 설계하기 위해서는 빠른 제어 주기를 가져야만 한다. 하지만 속도 측정을 위한 엔코더의 분해능의 제약으로 연산주기를 빠르게 가져가지 못하고, 결국 제어기의 성능을 높이지 못하게 된다. 본 논문은 빠르고 정밀한 속도 제어기를 설계하기 위하여 비선형 적응백스텝핑 제어기법을 적용한 센서리스 속도 제어기 설계 방법을 제안한다. 제어기는 EKF(Extended Kalman Filter)를 이용하여 추정된 속도정보를 이용하여 비선형 적응백스텝핑 제어기법을 사용하는 방식으로 IPMSM의 속도 제어를 수행한다. 제안된 제어기의 성능은 PSIM을 이용한 모의 실험을 통하여 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.140-142
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• 2005

본 논문은 산업용 전동기 시스템의 속도제어기에서 계단(Step)입력에 대한 속도의 오버슈트를 억제하는 새로운 방식의 반와인드업(Anti-windup)기법을 소개한다. 비례(P)제어기에서 비례적분(PI)제어기로의 전환 시점에 적분기가 적절한 초기값을 가지게 하여 오버슈트를 상쇄 시키고 빠른 응답 시간을 가지게 하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 타당성을 확인하고 기존의 반와인드업 기법과 비교하여 그 우수성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1998년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.309-313
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• 1998

고성능 서보 전동기 시스템을 구축하기 위해서는 저속영역과 고속영역을 포함하는 넓은 속도영역에서의 정확한 속도검출을 통한 정밀한 속도제어기 필수적이며, 관성모멘트와 같은 전동기의 파라메터 변동에 대해 강인한 속도제어와 외란 억제능력도 중요한 요소로서 고려되어야 한다. 변동하는 부하의 관성모멘트을 식별하여 PI 속도제어기를 실시간으로 적응 동정하고, 플랜트 잡음과 측정잡음을 고려하는 상태 관측기인 칼만필터의 부하관성에 대한 민감성을 제거하기 위해 이를 적응 동정하여 적응 상태 추정기를 구현함으로써 우수한 속도 추정 성능을 얻었다. 또한 외란과 불확실한 모델링은 등가 외란으로 추정되어 전향적으로 보상된다. 본 논문에서는 이러한 특징을 이용하여 전동기의 고성능 속도제어를 구현하고 유도전동기를 이용한 실험을 통하여 연구결과의 유효성을 확인한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.55-64
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• 2002

인버터를 적용한 유압식 시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승 카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드 존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 우선 유압시스템으로 구동되는 유압식 시스템의 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 원인이 되는 실린더의 마찰특성을 고찰하고, 이러한 실린더의 마찰특성으로 인하여 기존의 PID 속도제어기로 제어 시 발생되는 문제점을 해결하기 위한 줌잉 퍼지 룰을 포함한 퍼지제어기를 설계한다. 마지막으로, 설계된 퍼지제어기와 기존의 PID 제어기를 결합하여 보다 성능이 향상된 하이브리드 퍼지제어기를 설계한다. 제안된 하이브리드 퍼지제어기는 정속주행구간에서는 정상상태제어성능이 우수한 PID 제어기를 적용하고 PID제어기로 제어되지 않는 극저속 속도구간에서는 퍼지제어기를 적용하여 유압식 시스템이 실린더의 마찰특성으로 인하여 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 문제를 해결하고, 극저속 영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전영역에서의 제어성능이 우수함을 시뮬레이션과 실험을 통하여 보인다.