• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.525-526
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• 2016

전기자동차 (EV)에서 구동용 모터의 토크 제어를 위한 인버터에는 제어 연산 및 고장 진단 기능을 수행하기 위한 MCU가 있으며, MCU는 상위 제어기 차량 제어 유닛 (VCU)에게 현재 모터 및 인버터의 상태를 주기적으로 전달하고, 현재 차량 주행에 적합한 토크 지령을 받아 토크 제어를 수행하게 된다. 이를 위해 MCU는 전류, 전압 및 위치 센서의 값을 읽어 제어를 수행하게 되며, 제어의 결과 값으로 pulse width modulation (PWM)을 생성하여 이를 통해 모터에 전압을 공급하게 된다. 즉 차량의 구동에 있어 PWM 신호는 가장 중요한 부분이다. 하지만 생산 불량 또는 진동에 의한 납땜 불량 또는 MCU 전원 고장 등으로 MCU에 고장이 발생하게 되면 이상 PWM을 생성하게 되고 정상적인 토크 제어가 불가능해진다. 이때 안전하게 EV를 정지 시키는 알고리즘이 필요하게 되며, 이를 수행 할 supervisor control unit (SCU)가 인버터 컨트롤 보드에 추가되어야 한다. 본 논문에서는 고속으로 주행하던 차량에서 메인 MCU가 고장 날 경우에 안전하게 EV를 정차시키는 방법에 대해 다루었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.610-614
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• 1991

본 논문에서는 신경회로망을 사용한 로보트 매니프레이터와 관절 퀘적 제어방법을 제안하였다. 애니플레이터의 역 동력학 모델을 신경회로망을 통하여 학습시켜서, 그때의 신경회로망의 가중치를 이용하여 애니플레이터를 제어한다. 가중치값의 변화는 선형제어기의 토크값 및 가속도 오차를 이용한다. 실제로 애니플레이터를 제어하는 토크 값은 선형 제어기의 토크값과 신경회로망 제어기 토크값의 합으로 된다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 제어 성능을 평가한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.11-19
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• 1997

본 논문에서는 스위치드 리럭턴스 전동기의 토크 리플 또는 소음을 감소하기 위한 방법으로써 순시 전압제어방식을 제시하였다. 이 방식은 상 정류의 제곱의 합ㅇ르 제어하여 토크 리플을 제거할 수 있다. 제안방식에 대해 해석하였으며, 이 방식의 이론적인 타당성을 입증시키기 위해 소프트웨어 페키지 ASCL에 의해 시뮬레이션하였다. 실험에 의해 SRM 토크 리플의 제거를 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.86-87
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• 2013

본 논문에서는 직접 토크 제어(Direct Torque Control, DTC) 방식을 이용한 매입형 영구자석 동기전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, IPMSM)의 운전 영역을 자속 평면에서 분석하고, 약자속 제어를 포함한 전 운전 영역에서의 최대 토크 운전 기법을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권3호
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• pp.173-180
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• 2017

정격풍속 이하에서 풍력발전기의 토크 제어기는 최대 출력 파워를 얻기 위하여 중요하다. 토크 제어의 주된 목적은 바람이 가진 에너지로부터 최대의 출력 파워를 얻도록 하는 것이다. 이를 위하여 최적모드게인을 이용하여 발전기 속도의 제곱에 비례하도록 발전기의 토크 크기를 조절하는 방법이 많이 적용되었다. 그러나 이 제어 방법은 풍력발전기가 수 MW급으로 대형화될수록 응답이 느려진다. 본 논문에서는 토크 제어기의 응답을 빠르게 하기 위하여 공력 토크의 로터 속도 비선형 파라미터를 제어 게인으로 이용하여 추가적인 토크 크기를 조절하는 방법을 고려하였다. 로터 속도 비선형 파라미터의 계산 시에 온라인 경우와 오프라인 경우를 각각 살펴보았다. 2MW 풍력발전기에 대하여 실제 난류 풍속에 대하여 수치실험을 수행하여 오프라인 경우가 출력 파워를 더 향상시키고 실용적임을 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.584-593
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• 2018

유도전동기를 고효율로 제어하기 위한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 그 중에서 단위전류당 최대토크 제어기는 최소한의 고정자 전류로 원하는 토크를 제공하기 때문에 유도전동기 드라이브에서 고효율의 동작을 제공한다. 이는 유도전동기를 수학적으로 정밀하게 표현하는 대안모델을 기반으로 제어기가 설계되었기 때문이다. 그러나, 온도 변화에 따른 회전자 저항의 변이는 대안모델의 파라미터와 실제의 유도전동기의 파라미터의 불일치가 발생하여 단위전류당 최대토크 성능을 심각하게 저해하고 단위전류당 최대토크 제어 조건을 만족하지 못하게 하게 있다. 이러한 유도전동기의 운전시에 발생하는 열적 상승으로 인한 파라미터 값의 변화를 고려하는 단위전류당 최대토크적응 제어기가 제안되었다. 본 논문에서는 단위전류당 최대토크적응 제어기가 다수의 운전영역에서도 최소의 고정자 전류로 원하는 토크를 성취하는지를 검토하였다. 실험을 통한 연구에서 회전자의 온도가 증가하더라도 다수의 운전영역에서 25Nm의 토크 명령에서 5%의 차이가 존재하더라도 토크 명령을 정확하게 추구하고 또한, 원하는 토크를 최소한의 고정자 전류로 얻어짐을 확인함으로써 단위전류당 최대토크적응 제어기의 우수성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.10-12
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• 2019

영구자석 동기 전동기는 높은 효율과 전력 밀도 등의 장점때문에 자동차나 엘리베이터 등 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 영구자석 동기 전동기의 구동에는 여러가지 이유로 인해 고조파 토크 리플이 존재한다. 이러한 토크 리플은 속도 리플을 유발하여 소음이나 진동의 원인이 되며, 그 분포가 전동기의 구조나 운전점에 따라 변화하기 때문에 제어 성능에 매우 큰 영향을 준다. 본 연구에서는 영구자석 동기 전동기의 운전점에 따라 변화하는 토크 리플을 상쇄하기 위해 주입할 최적의 고조파 토크를 실시간으로 추적하는 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 속도 제어 중 토크 리플에 의해 발생하는 속도 리플을 적분하여 평가지표로 삼고, 속도 리플이 감소하는 방향으로 주입할 고조파 토크의 크기와 위상을 조정한다. 이 방법은 제정수 추출이나 회전자의 위치 별 토크 테이블 없이 운전 조건의 변화에 따라 토크 리플의 최적 보상점을 추적한다는 장점이 있다. 제안된 방법의 효과는 시뮬레이션을 통해 검증되었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.119-123
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• 2007

본 논문은 유도전동기의 센서리스 속도제어기에 대한 연구이다. 유도전동기의 속도의 제어방법은 자속추정을 위한 기준모델로써 부하-토크 관측기를 이용한 MRAS(Model Reference Adaptive System)를 기초로 하였으며, 전형적인 MRAS 제어기 특성의 속도응답은 부하 토크 외란의 변화에 영향을 미친다. 따라서 제안된 시스템에서의 부하-토크 관측기를 사용한 속도제어 특성은 부하 토크 외란에 의한 영향을 받지 않는다. 이러한 제어 알고리즘을 MATLAB의 SIMULINK를 통해 전체 시스템을 모델링하여 시뮬레이션 한 결과는 유도 전동기의 다양한 부하 구동 적용에 대한 슬라이딩 속도 제어기의 효과적인 개선이 되었음을 알 수 있었다. 그러므로 이러한 제어 방법들이 산업 응용분야에 확대되어 적용되었으면 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3110-3114
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• 2009

회전자 온도 변화는 유도 전동기 제어기 설계에 있어서 중요한 쟁점이다. 문헌에서, 수많은 연구들이 회전자 온도 변화를 고려하지 않는다면, 그에 기인한 심각한 성능 저하를 언급해왔다. 하지만, 이러한 연구들은 추종 성능 관점에서 주로 Field-oriented 제어기에 초점을 두고 있으며, 단위 전류당 최대 토크 제어기와 같이 최적 제어의 경우에서의 성능에 미치는 회전자 온도 변화의 영향에 대한 연구는 전무하다. 본 연구는 회전자 온도가 시간에 따라 변화함에 따라, 단위 전류당 최대 토크 제어기의 성능에 어떻게 영향을 미치는지를 조사한다. 이를 위해, 두 가지 방법으로 단위 전류당 최대 토크 제어기의 목적이 성취되는 지를 점검한다. 즉, 요구되는 토크를 발생시키면서 동시에 최소 가능한 고정자 전류를 필요로 하는 것이다. 실험실 실험결과는 추종 성능과 단위 전류당 최대 토크 조건이 회전자 온도가 변화함에 따라 심각한 영향을 받으며, 결과적으로 단위 전류당 최대 토크 제어기의 성능저하를 초래함을 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.802-803
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• 2011

매입형 영구자석 동기전동기는 강건한 회전자 구조와 릴럭턴스 토크를 사용할 수 있다는 점, 악계자 제어를 하기 쉽다는 점에서 넓은 속도와 토크를 필요로하는 하이브리드 차량이나 전기 차량에 적합한 전동기이다. 영구자석의 감자곡선은 온도에도 의존하기 때문에 온도에 따라 전동기의 자속과 토크가 변하게 된다. 이 논문은 전기 스쿠터에 사용되는 매입형 영구자석 동기전동기의 온도에 따른 지령 전류 보정에 의한 제어법에 대해 연구하였다. 토크 리플을 줄이기 위해서 속도-토크 곡선과 감자곡선을 이용하여 구하였으며, 보정된 지령 전류를 구하기 위해 Lagrange 보간법과 재귀 최소자승(Recursive Least Square : RLS) 법을사용하여 전류맵을 만들었다.이 지령 전류는 토크와 인버터 출력 전류값을 계산하는데 사용된다. 전류맵을 만들기 위해서 측정한 온도는 20, 80, 100도이다. 본 논문에서 제안한 제어법을 이용하여 토크 리플이 줄어듬을 시뮬레이션과 실험을 통해서 확인할 수 있었다.