• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.12
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• pp.1885-1891
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• 2010

Torque control of wind turbines is important when the wind speed is below the rated speed. The main objective of torque control is to extract the maximum power from the potential aerodynamic power of the wind. Torque control methods for wind turbines are classified as torque-mode control and speed-mode control. In torque-mode control, which is well known and traditionally used in many wind turbines, the torque demand of the generator is proportional to the square of the generator speed. In speed-mode control, a PI controller is used to generate the appropriate torque demand of the generator. In this study, the two torque control methods mentioned above are applied to a 2.75-MW wind turbine; simulation results for real turbulence wind speeds are presented, and the response properties are compared.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.140-140
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• 2017

4륜 장착 자동차의 토크 전달은 2륜 구동, 4륜 구동 모드를 간단히 전환하는 방식(part time 4WD)과 항시 사륜 구동 모드에서 전후륜의 토크 전달비를 제어하는 방식(AWD, all wheel drive)이 있다. 경제의 발달에 따라서 취미 인구의 확대로 국내에만 180만 명의 R/C car 사용자가 있다. 이 중 2WD-4WD의 전환을 differential lock mechanism으로 구현한 수입산 모델의 가격이 1,000,000원을 호가하지만 가변 제어 방식이 아닌, 정차 후 2-4륜 구동 전환 방식을 적용하고 있으며 상대적으로 내구성이 떨어진다. DC motor의 출력이 늘어나고 배터리의 성능이 좋아진 현재 소형 RC car의 최고 속도는 80 km/h 정도로 빨라졌다. 그러나 마찰 계수가 낮은 노면(실내의 대부분 평활 처리된 복도)에서는 2륜 구동 모드의 활용도가 매우 낮다. 미끄러운 노면에서 후륜 구동 모드로는 oversteer가 발생하여 차량이 스핀하기 쉽고 전륜 구동 모드로는 understeer가 발생하여 제대로 된 코너링이 어렵다. 상시 4륜 구동 모드는 에너지 소모가 크고 전후륜이 tight coupling되어 있는 문제 때문에 일반적인 노면에서 부드러운 코너링이 잘 이루어지지 않는 문제가 있다. 본 연구에서 제안하는 방식은 그림 1와 같이 center shaft의 중간에 영구 자석으로 만들어진 토크 전달용 판이 있고 그 사이에 자계를 차폐할 수 있는 강자성체 셔터를 서보 기구에 연결하여 서보 회전각에 따라서 구동 쪽의 토크가 피구동축으로 전달되는 양을 연속 가변제어할 수 있다. 토크 전달용 판의 차폐 면적에 따른 토크 전달양을 전/후륜 바퀴의 Static torque를 통해 측정하였으며(그림 2), 공중 상태에서 즉 공기저항만을 고려한 상태에서의 RPM 회전수 차이 측정(그림3)을 통해 구동 쪽의 회전수가 피구동축으로 전달되는 양을 측정하여 연속가변 토크 제어 전달 기구의 성능을 확인하였다. 이 기구는 현재 1차적으로는 remote controller의 ch 3(ON/OFF제어 방식)에 연결하여 특정한 양의 토크를 전륜 쪽으로 보낼 수 있도록 구현이 가능하며, ch 2(PID제어 방식)에 연결하여 연속 가변 조절이 가능하도록 구현이 가능하다. 부가적으로 Arduino board를 내장하여 전후륜의 휠센서에서 입력되는 신호를 감지하여 자동적으로 전후륜에 배분되는 토크를 제어할 수 있도록 설계 중에 있다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.15 no.5
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• pp.361-368
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• 2010

This paper presents high speed position controller using stepping motor. The proposed position controller has close loop and open loop mode. In the high speed region, torque angle which is controlled by PI controller and memory based look-up table, is used to keep the reference position. The memory based look-up table produces a torque angle according to motor speed, and the PI controller can compensate the torque angle error. So, the fast dynamic response can be expected in the same position error. The open loop control mode which is divided by 3-modes control the actual position in the low speed and small position error. Each open loop modes are designed to reduce position error and dynamic brake in the stop command. The proposed position control scheme is verified by the practical stepping motor.

• The KSFM Journal of Fluid Machinery
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• v.16 no.6
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• pp.5-11
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• 2013

Torque control methods of wind turbine are mainly classified into two methods: torque-mode and speed-mode methods. The traditional torque-mode method, in which generator torque proportional to square of generator speed is determined, has been chosen in many wind turbines but its response is slower as they are larger in multi-MW size. Torque control methods based on both speed-mode and torque-mode can be used to make response of wind turbine faster. In this paper, two torque control methods based on the traditional torque-mode method are applied to a 2.75 MW wind turbine. It is shown through some simulation results for real turbulence wind speeds that torque control method based on torque-mode has the merit of reducing fluctuations of generated power than PI controller based on speed-mode.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.408-409
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• 2019

PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)의 약자속 제어 시 인버터를 6-스텝 모드까지 운전함으로써 전동기의 출력 토크 능력을 최대로 활용할 수 있다. 그러나 6-스텝 동작을 위해 일반적으로 사용되는 정적 과변조 기법의 경우 구현이 복잡하며, 과도 상태에서의 동작이 고려되지 않기 때문에 토크 응답 특성이 저하된다. 이에 비해 구현이 간단한 동적 과변조 기법을 사용하는 경우 전압변조지수 증가에 따라 인버터의 전압 이득이 1보다 비선형적으로 크게 작아지기 때문에 6-스텝 모드에서의 운전이 힘들다. 이에 본 논문에서는 구현이 용이한 동적 과변조 기법에 대해 과변조 성능이 향상되도록 하는 방법을 제안하며, 제안된 방법에 의해 인버터가 6-스텝 모드까지 운전될 수 있으므로 구동 전동기의 출력 토크 능력을 최대한으로 활용할 수 있으며, 향상된 토크 응답 특성을 얻을 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.225-226
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• 2012

본 논문은 스위치드 릴럭턴스 전동기의 순시 토크 맥동 저감 기법을 제안한다. 스위치드 릴럭턴스 전동기는 일반적으로 이중 돌극형의 구조로 인한 토크 맥동과 소음 발생의 단점을 갖는다. 본 논문에서 제안하는 제어 기법은 퍼지 로직 기반의 최적 턴 오프각 제어와 슬라이딩 모드 제어 기반의 토크 지령 보상 기법을 결합하여 순시적으로 발생하는 토크 맥동을 보상한다. 750W급 전동기 모델의 시뮬레이션 결과는 제안하는 제어 기법의 우수성을 보인다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.5 no.5
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• pp.427-434
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• 2000

The paper proposes a zero speed start-up scheme of direct rector controlled induction motor drive without any torque jerk. At standstill condition, a method is derived to calculate a stator flux with only stator current. The programmable 3-stage low pass filters with programmable time constants is used in order to solute the problem of integration for stator flux estimation in the direct vector control mode. Due to the time delay of 3-stage low pass filter, the status flux decreases rapidly and also the torque jerk occurs during the transition from standstill mode to the direct rector control mode. A feedforward control strategy of the stator flux is suggested to prevent the torque jerk at start-up. Through results of simulation and experiment with 32 bit DSP, the performance of the start-up scheme is verified.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07d
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• pp.2561-2563
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• 2005

영구자석 매입형 동기전동기(IPM)의 전류제어는 표면부착형 동기전동기(SPM)보다 더 복잡하다. 그 이유는 전류에 대한 최대토크특성 때문이며 고성능 토크제어를 위해서는 d-전류와 q-전류를 독립적으로 제어를 할 수 있는 방법이 필요하다. 그러나 전류들간의 상태커플링 때문에 독립적으로 제어하기가 어려우므로 상태 디커플링이 필요하다. 상태디커플링은 인턱턴스에 의해 생기며 인턱턴스의 변화 때문에 상태디커플링이 쉽게 이루어지지 않는다. 그러므로 인턱턴스의 불확실성에 대처할 수 있는 디커플링 방법의 개발을 바탕으로한 전류들의 독립적인 제어가 필요하다. 본 논문은 슬라이딩 모드제어기법을 이용하여 디커플링할 수 있는 방법을 제안하기로 한다. 기본적인 제어방법은 PI제어이며 슬라이딩모드를 이용하여 PI제어의 성능을 향상시키는 접근방법으로도 생각할 수 있다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.19 no.8
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• pp.85-93
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• 2005

Interior permanent magnet synchronous motor(IPMSM) has become a popular choice in electric vehicle applications, due to their excellent power to weight ratio. The paper is posed maximum torque control of IPMSM for high speed drive. The control method is applicable over the entire speed range and considered the limits of the inverter's current and voltage rated value. For each control mode, a condition that determines the optimal d-axis current $i_d$ for maximum torque operation is derived. The proposed control algorithm is applied to IPMSM drive system for high speed drive, the operating characteristics controlled by maximum torque control are examined in detail by experiment.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.13 no.3
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• pp.179-185
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• 2008

In this paper, an advanced torque control scheme of SRM using DITC(Direct Instantaneous Torque Control) and PWM(pulse width modulation) is presented. Different from conventional DITC method, proposed method uses one or two switching modes at every sampling time, instead of only one switching mode. The duty ratio of the phase switch is regulated according to the torque error and simple control rules of DITC. Moreover the sampling time of control can be extended, which allows implementation on low cost micro-controllers. A simple calculation of PWM can assure a constant switching frequency with an excellent control performance. The proposed control method is verified by the simulations and experimental results.