• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권1호
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• pp.27-34
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• 2018

CMG의 발생 토크는 김블의 각속도에 비례하고 위성의 자세제어에 직접적인 영향을 미치기 때문에 김블의 토크 리플 저감이 필요하다. 본 논문에서는 토크 리플의 발생 원인을 베어링에 의한 마찰 불균형, 모터의 자기장과 상전류 불균형으로 가정하여 이를 수학적으로 모델링한다. 김블의 정속 구동 데이터를 통해 모델링의 파라미터를 추정하고 이를 이용하여 피드포워드 제어로 적용할 경우 영향성을 분석한다. 시뮬레이션을 통해 토크 리플과 각속도 변동이 저감되는 것을 확인하여 외란 모델링을 이용한 외란 저감 기법을 제시한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1147-1154
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• 2012

본 논문에서는 풍력발전기의 회전속도와 출력을 제어하기 위한 블레이드 피치 제어기 및 발전기 토크 제어 기법을 제시하고 비선형 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 확인하였다. 회전속도 오차 및 출력오차를 이용한 양한정 함수를 정의하고 리아프노프 안정성 이론을 적용하여 정적 피치 제어기와 동적 토크 제어기를 설계하고, 제어기 설계 모델과 실제 적용 모델간의 차이를 보상할 수 있도록 시뮬레이션 기반 최적화를 이용하여 설계 인자 값을 결정하였다. 풍력발전기 제어기 설계에 가장 많이 사용되는 동력 전달계 모델을 기반으로 제어기 설계 절차를 예시하였고, 대표적으로 사용되는 비례-적분-미분 제어 및 최대 출력점 추종 토크 제어기와 성능 비교를 통하여 제안된 제어 설계 기법의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.509-516
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• 2002

본 논문에서는 신경회로망을 이용한 스위치드 릴럭턴스 전동기(Switched Reluctance Motor, SRM)의 간편한 순시토크 추정기법과 스위칭 각 제어에 관해 연구하였다. 간단한 구조와 높은 효율 등의 많은 장점을 가지고 있는 SRM은 부하토크와 회전속도에 따라 운전특성이 달라지므로 최적운전을 위해서는 스위칭 각 제어가 필수적이다. 이러한 스위칭 각은 고정자 및 회전자 극호각, 토크 및 속도 능의 여러 변수들에 따라 달라지기 때문에 적정 스위칭 시점을 결정하는데 있어서 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 부하토크 및 회전속도에 따라 효율이 가장 높은 적정 스위칭 각을 실험을 통해 선정한 후 신경회로망(Neural Network, NN)을 이용하여 전동기 제어에 적용하는 방안에 관해 고찰하였다. 또한 스위칭 각 제어에 있어서 필수적인 순시토크의 추정에 있어서도 신경회로망을 이용하여 인덕턴스의 비선형적인 특성이 고려되도록 하였다. 구현된 스위칭 각 제어기를 실제 시스템에 적용하였으며, 고효율 측면에서 선정된 스위칭 각 제어기의 동특성을 확인함으로써 스위칭 각 제어기의 적합성을 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.33-39
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• 2005

본 논문에서는 퍼지와 신경회로망을 혼합한 FNN(Fuzzy Neural Network) 제어기를 이용한 유도전동기의 최대 토크 제어를 제시한다. 먼저 유도전동기 드라이브의 고성능 제어를 위하여 FNN 제어기를 설계한다. 다음은 유도전동기의 최대토크 제어를 위하여 주어진 부하토크에서 고정자 전류를 최소화하여 단위 전류당 발생토크를 높인다. 본 논문에서 제시한 FNN을 이용한 최대토크 제어의 특성을 분석하고 그 결과를 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.229-230
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• 2012

본 논문에서는 왜곡된 역기전력을 갖는 매입형 영구자석 동기전동기의 토크리플 저감 방법을 제안한다. 역기전력에 왜곡성분이 있는 경우 정현파 전류로 모터 제어 시 역기전력의 왜곡으로 인한 토크리플은 전동기의 진동 증대 및 효율 저하의 요인이 된다. 이러한 토크리플에 의한 전동기의 진동은 특히 저속에서 문제가 된다. 저속운전 시 전동기의 토크리플을 저감하기 위해서는 역기전력의 왜곡에 의한 토크리플을 줄일 수 있는 토크리플 보상 전류제어가 필요하다. 이 경우 토크리플 보상전류를 구하기 위해서는 역기전력의 왜곡성분에 대한 정보가 필요하다. 본 논문에서는 역기전력의 왜곡성분을 off_line 방식이 아닌 전류기반 MRAS 관측기를 사용하여 실시간으로 추정하여 토크리플 저감전류를 보상함으로써 토크리플을 저감한다. 제안된 토크리플 저감 알고리듬은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.612-619
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• 2004

회전형 전동기와 볼스크류 및 타이밍 벨트를 이용한 서보 시스템은 NC, 가공기, 로봇 및 공장 자동화를 포함하여 산업 시스템 전반에 널리 사용되고 있다. 하지만, 동력의 전달에서 발생하는 비선형적인 마찰 및 댐핑현상은 제어 시스템 전체의 성능을 감소시키고, 특히 저속 정역 운전에서 그 영향이 크게 나타난다. 본 논문에서는 서보 제어시스템에서 발생하는 비선형적인 마찰 토크의 보상을 위해 가중치를 가지는 이중 제어 구조를 적용하였다. 본 논문에서 제안된 이중 제어 구조는 서보 제어 시스템에서 널리 사용되는 PI 속도 제어기 내부에 비선형적인 마찰 토크의 영향을 보상하는 내부 제어기를 가지는 구조이다. 특히, 내부의 제어기는 마찰 토크에 의한 시스템의 속도오차에 대하여 가중치를 가지는 구조로 설계되어 있고, 제어기의 이득은 외부 속도 제어기의 이득에 대하여 비례적으로 적용되므로, 안정성이 매우 높고 구조가 매우 간단하다. 본 논문에서 제안된 이중 제어 구조에 의한 비선형 마찰 토크 보상 방식은 시뮬레이션 및 실험을 통하여 그 성능을 검증한다.

• 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.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권6호
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• pp.946-951
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• 2009

An induction motor based on DTC(Direct Torque Control) is being increasingly used in various industrial applications. DTC offers faster torque response and better speed control with lesser hardware and processing costs in compared with other controlled drives. This study was to evaluate performance of DTC for induction motor of electric propulsion ship. The simulation results indicated good speed and torque response from the low to middle speed range. Also, DTC has advantages such as the independency on motor parameter.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.137-148
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• 2002

직접토크제어 기법은 벡터제어계 설계 및 운전시 요구되는 복잡한 좌표변환과 전류제어루프가 불필요하며, 빠른 토크응답을 얻을 수 있기 때문에 벡터제어 기법에 버금가는 유도전동기의 고성능 제어기법으로 인정되고 있다. 본 논문에서는 직접토크제어 기법 적용시 중요한 어려움의 하나로 지적되고 있는 저속영역에서의 자속저하 및 이로 인한 전류고조파의 증가 문제를 해결하기 위한 대책으로서 퍼지 가변 스위칭섹터 기법과 이 기법의 실시간 적용을 위한 실현방법을 제안하였다. 제안된 스위칭섹터 기법을 포함한 유도전동기 제어시스템의 실험적 성능을 고찰하기 위하여 DSP를 이용한 제어보드를 제작하였다. 시뮬레이션과 실험 결과는 제안된 퍼지 가변스위칭 섹터 기법을 도입함으로서 유도전동기 드라이브의 성능이 현저히 개선됨을 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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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.