• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1257-1259
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• 2000

직접토크제어(DTC)가 빠른 포크 응답을 가지고있다는 것은 널리 알려진 사실이다. 이것은 기존의 벡터 제어와는 달리 공간 전압벡터에 의해 직접적으로 토크와 자속이 제어되기 때문이다. 이로 인해 직접토크제어 기법은 그것이 도입되어진 1980년대 중반 이래로 노크의 빠른 응답을 필요로 하는 분야에 점차적으로 적용되어져 왔다. 하지만 이런 장점에도 불구하고 직접토크제어는 히스테리시스 밴드, 속도 그리고 전동기 파라메타의 변화에 따른 스위칭 주파수의 변화와 토크 리플의 증가, 좋은 성능을 위한 높은 제어 주기 등의 몇 가지 단점을 가지고 있었다. 그래서 DTC의 단점들을 해결하기 위해 여러 연구들이 이루어져 왔다. 본 논문에서는 이들 단점들 중 하나인 토크리플을 개선하려한다. 다른 논문들에서도 일정 주파수를 가지는 여러 제어 기법을 사용하여 직접토크제어의 단점을 해결하려 했지만 너무 복잡하고 큰 성능을 나타내지 못했으며 몇몇 논문들은 오히려 직접토크제어의 장점인 빠른 응답성을 잃는 결과도 가져왔다. 그래서 본 논문은 간단한 개념을 가지고 토크리플을 줄이며 일정 스위칭 주파수를 가지므로 DSP를 사용하여 제어하기 용이한 직접토크제어기법을 제안하려 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.628-635
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• 2019

본 논문에서는 일정 스위칭 주파수를 가지는 직접 토크 제어(Direct Torque Control, DTC) 기반의 매입형 영구자석 동기 전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, IPMSM)에서 속응성 향상을 위한 슬라이딩 모드 제어(Sliding Mode Control, SMC) 기법을 제안한다. 일정 스위칭 주파수를 가지는 DTC 기법은 비례-적분(Proportional-Integral, PI) 토크 제어기와 삼각파 비교기로 구성되어 토크 오차 상태를 일정하게 제어한다. 이는 일반적인 히스테리시스 기반의 DTC 기법에 비해 속응성이 좋지 않다. 본 논문에서는 SMC 기법을 이용하여 일정 스위칭 주파수를 가지는 DTC 기법의 속응성을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안하는 기법의 타당성을 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.855-864
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• 2011

본 논문은 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 고성능 운전을 위해 비선형 제어를 기반으로 하는 적응 백스텝핑 제어기를 제안한다. 먼저 각속도의 추종성능을 향상시키기 위해서 비선형 백스텝핑 제어기를 설계한다. 파라메타 변동의 영향을 고려하지 않고 설계된 제어기는 고성능 운전이 어렵다. 부하토크의 변동에 대해 실시간 적응할 수 있는 파라메타 추정기를 설계에 포함하여 고성능 운전이 가능하게 한다. 또한 전동기의 효율적인 전력소비를 위하여 최대토크를 얻기 위한 최소전류의 운전을 할 수 있도록 제어기를 설계하였다. 제안된 제어기로 2마력급의 IPMSM에 적용하여 각속도 레퍼런스에 대한 추종성능과 부하토크 변동에 대한 추정, 그리고 MTPA(Maximum Torque per Ampere) 운전을 시험하여 일정토크 운전영역에서 안정화된 강건한 제어기임을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.657-660
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• 2000

전력연구원은 원자로 내부에 적용하기 위한 소형경량의 수중로봇을 개발하기 위한 준비작업으로 자이로를 이용한 수중로봇 조향장치를 개발하고 있다 이장치는 자이로 3개를 조합한 모듈을 서보가 회전시켜 일정한 방향으로 서보의 회전속도에 비례하는 회전토크를 발생하도록 고안되었다 발생된 토크는 작용/반작용의 원리에 의해 서보가 부착되어있는 로봇본체에 작용한다. 이장치를 이용하면 수중로봇의 중심에서 Yaw와 Pitch를 제어할 수 있는 토크가 발생하고 좁은 공간에서 신속한 자세변환이 가능하다 본 고에서는 자이로 조향장치의 구조와 이론적 배경 및 시뮬레이션 결과를 소개한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.297-302
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• 2002

유도전동기의 직접 토크 제어방식은 구조가 간단하여 구현이 용이하고, 빠른 토크 응답성을 갖는 것을 특징으로 견인용 유도전동기의 추동시스템 등에 그 응용분야를 넓혀가고 있다. 그러나 히스테리시스 제어기를 사용하여 출력전압을 결정하는 기존의 직접 토크 제어방식에서는 인버터의 스위칭 주파수가 히스테리시스 밴드 폭과 운전조건에 따라 가변하고 토크맥동이 발생하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 인버터의 스위칭 주파수를 일정하게 유지하고 저속 및 고속 운전영역에서 전동기의 토크 및 고정자 전류 맥등을 저감하기 위한 목적으로 고정자 자속 제어개념과 공간전압벡터 P%에 의한 새로운 직접 토크 제어방식을 제안하였다. 시뮬레이션과 실험을 통해 제안한 알고리즘의 타당성을 입증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.845-850
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• 2021

본 연구에서는 전기 자동차(EV : Electric Vehicle) 파워트레인의 에너지 변환 특성과 설계를 수행하였다. 그리고 EV 파워트레인의 동력원으로서 영구자석 매입형 동기 모터(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)를 대상으로 하였으며 제어를 수행하였다. IPMSM을 구동하기 위해서는 두 가지 영역인 일정한 토크와 일정한 출력(약계자) 영역이 사용되며, IPMSM을 위한 제어 시스템의 설계는 d-q 레퍼런스 프레임(벡터 제어)을 바탕으로 구성하였다. IPMSM의 두 영역에서 나타나는 모터 토크의 정적 특성을 결정하기 위해 IPMSM의 토크제어 시스템과 d축 전류 제어 시스템을 제안 및 구현하였다. 특성해석을 위해서 Matlab-Simulink 소프트웨어를 사용하였다. 최종적으로 실제 차량 사양을 기준으로 EV 차량 레벨 조건으로 변경하여 파워트레인 모델에 IPMSM을 적용하였으며 제안된 제어 시스템의 시뮬레이션 결과를 수행했고 특성을 분석하였다.

• 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.

• 에너지공학
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• 제4권3호
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• pp.402-406
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• 1995

다리우스 풍력터빈의 속도설정을 터빈이 만드는 토크와 발전기가 요구하는 토크의 \평형을 통해 찾아 낼 수 있음을 검토하였다. 풍속에 따른 속도-토크곡선에서 일정충력곡선이 만나는 점이 터빈의 동작점으로 되며 이는 안정 및 불안정이 될 수도 있다. 풍속과 출력이 각각 변할 때 이 동작점이 어떻게 이동되는가 하는 점을 제시하였다. 또한 터빈의 속도에 관한 제어 블록선도를 제시하여 그 출력변화에 따른 속도변화의 전달함수를 알아내고 이의 형태는 1차 시지연 함수로 유도된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.39-40
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• 2013

본 논문에서는 직접토크 제어에서 자속과 토크의 오차에 따라 결정된 전압벡터와 회전자 위치에 따른 실제 인가될 수 있는 d-q축 전압을 근사 전압함수로 근사화하여, 자속 및 토크오차와 전동기의 속도에 따라 듀티비를 결정하는 방식을 제안한다. 이러한 방식은 선택된 전압벡터가 일정한 상수 크기의 전압을 인가하는 것으로 가정된 기존의 직접토크 제어 방식에 비해 정밀한 전압 기준을 바탕으로 펄스폭의 듀티비를 결정함으로써, 동일한 스위칭 주파수 내에서 토크 및 자속오차의 크기를 감소 시킬 수 있는 장점이 있다.

• 풍력에너지저널
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• 제3권2호
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• pp.34-41
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• 2012

The paper is focusing on investigating the control characteristics of the baseline controller of 5 MW wind turbine provided by NREL(National Renewable Energy Laboratory). The baseline controller consist of two control logics, a maximum power tracking control below the rated wind speed and a constant power control above the rated wind speed. In the low wind speed, the mean generator power for changing the turbulent intensity and the optimal constant is studied through numerical simulations using FAST program. On the other hand, the constant power control logic and the constant control logic are compared in the high wind speed. It is confirmed that optimal constant is closely related to the turbulent intensity in low wind speed region and the constant torque control has better performance than the constant power control with respect to mechanical load in high wind speed region.