• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1117-1119
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• 2003

기존의 사다리꼴형 브러시리스 직류 전동기(BLDCM)의 센서리스 제어는 전류전환 시점을 알기 위하여 홀 센서 대신 단자 전압과 중성점 전압을 이용한다. 하지만, 속도 제어를 위해서는 엔코더나 레졸바와 같은 센서를 사용해야한다. 2극기 BLDC 모터의 경우 단자전압을 이용한 위치정보는 모터 한 회전 당 12번의 신호가 출력된다. 엔코더 혹은 레졸바를 제거하고, 이 신호를 이용하여 속도 정보를 만들 경우, 속도를 만들기 위한 위치 정보의 펄스 간격이 넓게 되어 순시 속도를 만들지 못하게 된다. 이로 인하여 실제 속도의 변화를 민감하게 추정하지 못하게 된다. 따라서 이렇게 만들어진 속도 정보는 실제 시스템에서 사용할 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하려고 본 논문에서는 순시 속도 관측기를 사용한다 단자전압과 중성점 전압에 의한 위치정보를 가지고 순시 속도 관측기를 속도 제어 주기보다 빠르게 갱신함으로써 순시 속도를 예측한다. 또한 이 순시 속도는 속도 제어기로 피드백 되어 속도 센서리스를 실현한다. 이에 대한 타당성은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1948-1949
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• 2011

본 논문은 볼빔시스템 제어에 대해 입자군집최적화(Particle Swarm Optimization; PSO)을 이용한 최적 퍼지제어기 설계방법을 연구한다. 볼빔 시스템은 모터와 빔, 움직이는 볼로 구성되며 볼의 위치제어를 기본 동작으로 한다. 본 논문에서는 제어성능이 우수한 퍼지제어기를 사용하여 제어시스템을 설계하는데, 퍼지제어구조는 1차 제어기와 2차 제어기로 구성되고, 최적 퍼지제어기 설계를 위해 PSO를 사용하며 PSO는 초기값에 영향이 적고 일반적인 탐색알고리즘과 달리 초기 수렴의 문제를 극복한다. 본 논문에서는 퍼지제어기와 기존의 PD 제어기의 성능비교를 시도 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.37-40
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• 1999

DSP를 이용한 Brushless DC (BLDC) 모터의 초고속 센서리스 제어 기법 및 그 결과가 제시된다. 초고속 BLDC 모터의 센서리스 제어를 위해서 주 제어기로 DSP TMS320C240이 사용되며 제어 기법으로는 Pulse Amplitude Modulation(PAM) 기법이 사용된다. RAM 제어 기법을 사용함으로서 인버터는 six-step 방식으로 구동되며 속도 제어는 인버터 DC 링크 앞 단 쵸퍼의 전압 제어에 의해 이루어진다. 회전자 위치는 역기전력 센싱 방식에 의해 추정되며 TMS320C240의 Event Manager Module에 입력되어 Commutation 위치 및 속도가 계산된다. 계산된 속도는 디지털 PI 제어 알고리즘에 의해 처리되며 제어기의 출력은 쵸퍼의 duty 비를 변화시킨다. 개발된 DSP 제어 보드 및 제어 알고리즘의 성능을 시험하기 위해 실험이 수행되었으며 전체 제어 알고리즘은 DSP TMS320C240의 어셈블리 프로그램에 의해 구현된다. 결과로 최고 속도 50000 [rpm]에서 이상적인 응답 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권4호
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• pp.256-270
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• 2023

본 연구에서는 선박 또는 해양구조물에 설치되는 터렛(Turret)과 같이 제어 대상의 무게 중심 주변이 아닌 임의 지점을 운동 중심으로 선정하여 제어할 수 있는 동적위치유지(Dynamic positioning; DP)용 슬라이딩모드(Sliding mode) 제어기를 연구하였다. 이러한 슬라이딩모드 제어기는 선박 및 해양구조물 동역학 모델의 불확실성, 시공간에서 변화하는 미지의 해양환경에 의한 외력, DP 제어시스템의 과도 성능을 고려한 제어가 가능하다. 선박 및 해양구조물의 임의 지점을 기준으로 제어하기 위해 제어 대상의 기구학 방정식에 포함되는 자코비안(Jacobian) 행렬을 수정하여 슬라이딩모드 제어기를 설계하였다. 제어기의 강건성(Robustness)을 확보하기 위해 슬라이딩모드 제어기 설계에 리아프노프(Lyapunov) 안정도 판별 이론을 적용하였다. 일반적으로 DP 제어에서 제어기의 강건성 확보를 위해 PD(Proportional derivative) 제어 알고리즘 기반의 이득 스케줄링(Gain scheduling)을 사용한다. 그러나 이득 스케줄링을 적용하기 위한 적절한 이득을 찾는 것은 DP 시스템 적용을 복잡하게 만든다. 따라서 본 연구에서는 이러한 선박 및 해양구조물 DP 제어기의 복잡성을 해소하기 위해 슬라이딩모드 제어 알고리즘을 고려하였다. 제안된 슬라이딩모드 제어 알고리즘의 유효성을 검증하기 위해 시간 영역 시뮬레이션을 구현하였으며, 제어 알고리즘의 성능평가에 활용되었다. 제안된 슬라이딩모드 제어기의 유효성 검토를 위해 일반적인 PD 제어 알고리즘을 적용한 DP 제어 시뮬레이션 결과와 비교하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.253-261
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• 2002

본 논문에서는 TMS320F240 DSP를 통해 제어되는 디지털 히스테리시스 제어기를 사용한 Switched Reluctance Motor(SRM)의 위치제어시스템을 제안하였다. SRM은 구조가 간단하고 효율이 놀지만 전동기 구동 특성상 전력용 반도체 소자를 이용한 구동 시스템이 필수적이기 때문에 일반 전동기 제어시스템에 비해 전체 시스템의 제작비용이 증가하게 된다. 이러한 단점을 극복하고 SRM의 활용성을 높이기 위해서는 제어용 드라이브가 필수적으로 요구되는 서보시스템으로서와 SRM 제어시스템을 개발하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 시스템 개발과 구현에 있어 아날로그 히스테리시스 제어기를 사용할 경우 하드웨어적인 방법에 의한 파라메타 수정 및 제작의 문제점을 해결하고 전체적인 시스템의 개발단가를 낮추기 위해 DSP내에서의 연산을 통해 제어되는 디지털 히스테리시스 제어기를 설계하여 SRM의 위치제어 시스템을 구현하였으며, 실헐을 통해 제어 및 응답특성을 고찰함으초써 서보 구동 시스템으로서의 SRM의 이용 가능성을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1765-1766
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• 2008

본 논문에서는, 전동기를 이용하는 위치제어 시스템을 이용하여, 이너루프 제어기 유무에 따라 시간 응답 특성 개선 효과에 대하여 실험을 통해 검증하고자 한다. 실험 플랜트로서, 전동기의 속도에 따라 진자의 위치를 제어하는 다중 안정도를 가지고 비선형 시스템인 아라고 진자 시스템을 이용한다. 이 시스템은 속도 정보를 알 수 있는 측정 장치가 없는데, 칼만필터로 전동기의 속도를 추정하고 속도 제어기를 설계하도록 한다. 또한, 선형 시스템을 고려하기 위하여 안정영역 동작점인 진자의 각도가 지면으로 부터 45$^{\circ}$인 선형화 모델을 이용한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.643-644
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• 2015

BLDC 전동기는 일반적으로 홀센서를 이용하여 위치를 검출한다. 홀센서는 엔코더, 레졸버 대비 가격이 저렴하고, 전동기 전체 사이즈 경량화를 이룰 수 있는 장점을 통해 많이 이용된다. 그러나 열에 취약하고 설치 시 기구적 위치오차가 발생할 수 있으며 다른 위치검출기에 비해 내구성이 약한 단점을 가지고 있어 이를 대신하기 위해 센서리스 제어연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 핸디형 청소기에 사용되는 BLDC 모터를 저,중,고속 영역을 나누어 센서리스 제어를 수행하였으며 각 속도영역에 따른 다른 제어 방식을 제안한다. 또한, 센서리스로 구동되는 동시에 자동 선행각 제어 알고리즘을 적용하여 토크리플을 최소화 하고자 한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.248-248
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• 2000

본 연구는 조선 소조립, 판넬조립 등의 공정에서 발생되는 필렛 용접 부위의 용접 자동화를 위한 로봇 시스템 개발에 관한 연구이다. 조선등의 중공업 분야에서는 작업이 중량이고 대형임에 따라 로봇이 부재의 특정위치로 이동하여 작업해야 한다. 또한 작업대상의 형상이나 치수가 매번 변경됨에 따라 이에 능동적으로 대처할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 두 대의 로봇(2대x6축=12축)이 다축 문형 캔트리(4축)에 장착된 조선용 필렛용접 로봇 시스템(16축)을 개발하였다. 필렛용접부재를 중심으로 두 대의 로봇이 양쪽을 동시에 용접하는 방식으로 고속회전토치를 적용하여 위빙동작없이 원하는 용접각장(Leg Length)을 생성할 수 있다. 캔트리 시스템은 PC 기반의 별도 제어기로 구성하여 두 대의 로봇 제어기와 신호 입출력에 의해 동시동작이 가능하도록 하였으며, 작업장에 놓인 부재의 위치오차를 보장하기 위하여 시각센서를 적용하였다. 용접시작점의 위치보정을 위한 시작점 검출을 위해접촉센서(Touch Sensor)를 적용하였으며, 용접선 추적을 위해서 아크센서(Arc Sensor)를 적용하였다. 본 시스템 2000년 1월 제작 설치가 완료되어 현재 성능 테스트가 완료된 상태로 향후 생산현장에 적용될 계획이다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제7권3호
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• pp.41-48
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• 1993

본 논문에서는 신속하고 정확한 동특성 응답이 요구되는 직류 서보 전동기의 위치제어용 퍼지제어기의 설계 문제를 다루었다. 제안된 퍼지제어기는 PC 80386 마이크로 컴퓨터에 의한 Lyapnov 함수 연산부와 퍼지제어 루틴부로 구성되었다. 직류 서보 시스템에 적용시킨 결과, 종래의 P 및 PID 제어기등에 비해 도달시간과 오버슈트, 외란특성등의 제어 성능이 크게 향상되었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제54차 하계학술대회논문집 24권2호
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• pp.235-236
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• 2016

본 연구에서는 고 성능 마이크로프로세서를 이용한 공기조형물의 관절 구동과 센서의 환경 인식에 능동적으로 대처할 수 있는 시스템을 연구하였다. 객체기반의 공기조형물용 모션제어 시스템은 단일 제어기로의 역할보다 시스템 구성요소로서의 역할이 매우 중요해지므로 시스템 전체의 제어기로 확장시켜 사용하는 방향으로 전환되어야 한다. 본 연구에서는 시스템의 구동과 환경에 능동적으로 대처할 수 있는 객체기반 공기조형물을 연구하였다. 모터제어 방법에 있어 CAN(Controller Area Network) 네트워크를 방식을 통하여 제어를 수행하는 분산제어방식으로 수행하였다. CAN방식은 모션제어 시스템에 도입하여 주 제어기가 하위 제어기에 네트워크를 통하여 명령을 내리며 하위제어기는 주어진 위치 및 속도명령에 대하여 분산적으로 제어를 수행하였다. 따라서 CAN방식을 사용하여 각 제어기의 독립성과 처리속도를 증대시키고 공기조형물의 기능별 확장이 용이하도록 구성하였다. 제어기의 환경은 시스템을 총체적으로 조화롭게 제어할 수 있는 시스템으로의 역할이 중요시되어 이에 맞도록 설계방안을 연구하였다.