• 대한기계학회논문집A
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• 제24권5호
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• pp.1166-1174
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• 2000

In this paper, we introduce a positioner based on magnetic levitation to eliminate the friction which is the most severe effect to limit high resolution on the micro level. Differently from existing electromagnetic device, the proposed positioner consists of air core solenoid and permanent magnet. Although the combination produces small magnetic force, it is suitable for realizing micro motion repeatedly without the accumulation of error because there is no hysteresis caused by ferromagnetic materials, no eddy current loss, no flux saturation. First, the approximate modeling of stiffness and damping effects between the magnetic elements is made and verified experimentally. Then, we have formulated the dynamic equation of one d.o.f magnetic levitation positioner using linear perturbation method and discussed the necessity of optimization for the chief design parameters to maximize the stability performance.

• 한국자기학회지
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• 제6권5호
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• pp.281-286
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• 1996

전기 기계의 운동 특성을 정확히 해석하기 위해서는 해석모델의 전자장방정식과 운동방정식이 함께 고려되어야 한다. 본 논문에서는 자장내에서 두 개의 스프링에 의해 진동 운동을 하는 도체를 해석함에 있어 순차적인 결합방법을 채책하였다. 한 시점에서 속도가 주어지면 전자장해석 및 유도전류 계산은 유한요소법을 이용하였고, 그때마다 전자력을 게산하였다. 또한 전자장방정식이 풀린다음 4차 runge-kutta 미분방정식 해법을 이용하여 운동방정식과 결합하였다. 위의 과정을 순차적으로 계속 반복함으로써 시간에 대한 위치, 속도, 유도전류 및 전자력을 알아내어 운동체의 운동특성을 알아보았다. 계산된 결과는 에너지보존 법칙에 적용하여 제안한 순차적인 결합방법의 유용성을 검증하였다.

• 한국자기학회지
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• 제21권2호
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• pp.48-51
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• 2011

본 논문에서는 짧은 전류 펄스를 이용한 미소자기 소자에서의 전류 유도 자화 반전에 대한 매크로 스핀 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 자화 반전 전류 분포에 있어서 에너지 장벽이 미치는 효과에 특별히 주목하였다. 자화 반전 전류의 크기 및 분포는 전류 펄스 폭의 감소에 따라 증가했다. 여기서 긴 전류 펄스 폭 영역에서는 에너지 장벽과 자화 반전 전류 분포 사이의 관계가 아레니우스-닐 법칙에 의해 서술된다. 하지만 짧은 전류 펄스 폭의 영역에서는 이 관계가 풀리지 않은 채로 남아있다. 이는 짧은 전류 펄스로 인한 자화 반전이 열적 활성화에 의해서가 아닌 세차 운동에 의해 좌우되기 때문이며, 이를 해결하는 데에 있어서 어려움이 발생한다. 그러므로 포커-플랑크 방정식을 풀어서 짧은 전류 펄스 영역에서의 자화 반전에 대한 정확한 공식을 얻어내는 것이 필요하며 이를 통해 짧은 전류 펄스 영역에서의 자화 반전 양상을 이해 할 수 있을 것으로 본다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권12호
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• pp.2078-2090
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• 2001

This paper deals with a precise position synchronous control by a cooperative control method of two axes rotating systems. First, the system's dynamics including motor drives described by a motor circuit equation and Newton's kinetic formulation about rotating system. Next, based on conventional PID(Proportional, Integral, Derivative) control law, current and speed controller are designed very simply to follow up reference speed correctly under some disturbances. Also, position synchronous controller designed to minimize position errors according to integration of speed errors between two motors. Then, the proposed control enables the distributed drives by a software control algorithm to behave in a way as if they are mechanically hard coupled in axes. Further, the stabilities and robustness or the proposed system are investigated. Finally, the proposed system presented here is shown to be more precise position synchronous motion than conventional systems through some simulations and experiments.