• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.126-133
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• 2003

벡터제어와 직접토크제어는 유도전동기를 위한 고성능 제어기법으로서 매우 잘 알려져 있으며, 이들 제어알고리즘을 이용하여 속도 혹은 위치제어를 수행하기 위해서는 전동기의 속도와 회전자 자속 혹은 고정자 자속에 대한 정보가 필요하다. 일반적으로 속도는 엔코더를 이용하여 측정하고, 회전자 흑은 고정자 자속은 전동기의 파라미터와 측정된 전류에 근거하여 추정된다. 제어시스템에서 센서 고장이 발생하면 잘못된 제어 입력이 생성되며 결과적으로 전체 시스템의 제어성능이 감퇴되는 원인이 될 수 있다. 본 논문에서는 유도전동기 드라이브 시스템에서 센서고장이 전동기변수 및 제어시스템의 성능에 미치는 영향을 해석적인 방법과 시뮬레이션에 의하여 분석한다. 제시된 분석결과는 유도전동기 드라이브의 신뢰성 향상을 위한 고장검출식별 기법의 개발시 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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• pp.808-811
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• 2002

유도전동기 센서리스 벡터제어의 안정성에 대하여 많은 연구가 되어지고 있다. 그 결과 유도전동기의 고정자 저항, 회전자 저항, 시스템 파라미터의 변화에 대하여 센서리스 방법이 속도 센서가 있는 경우와 비교하여 불안정하게 되기 쉽다는 것이 분명하다. 본 논문에서 속도 지령 $\omega$$_{r}$일 스텝 변화에 대하여 관성 모멘트 J 를 변화하는 경우, 유도전동기 회전자 저항 R$_{r}$,을 변화하는 경우에 대해 살펴보고, 전동기의 파라미터, 시스템 파라미터의 변화에 영향을 받지 않는 제어 방법으로 전동기 전압, 전류, 전동기 정수에 의한 속도 Observer를 구성하여 속도 추정을 행하는 방법에 대하여 제안하고 타당성을 입증하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.45-50
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• 1998

최근, 유도전동기 회전속도 제어용 구동 전원으로 인버터와 싸이크로컨버터가 널리 사용되고 있다. 싸이크로컨버터에 의한 전동기 구동은 일정 주파수의 교류전원에서 직접 주파수가 다른 교류로 변환함으로 하드웨어 구성이 인버터 보다 간단하다. 본 연구의 목적은 싸이크로컨버터에 의한 유도전동기 벡터제어 시스템의 제어방법 및 하드웨어 설계를 행하는 것이다. 본 연구에서는 교류 전동기 슬립 주파수형 벡터제어 알고리즘을 도출하고 이 원리에 기초하여 싸이크로컨버터를 이용한 벡터제어 시스템을 구성하였다. 싸이크로컨버터는 1차 입력전류 진폭 $li_1l$ 과 각주파수 $\omega_1$을 지령값으로 진폭변조 제어신호를 발생하여 SCR의 게이터를 트리거한다. 본 벡터제어 시스템은 교류 전동기를 구동한 결과 자속이 일정하게 유지되면서 정회전에서 역회전까지 연속적으로 양호한 운전을 할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.80-83
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• 2002

정밀한 서보기술에 바탕을 두고 있는 산업용 로봇 팔은 기계적인 강성도와 서보기구들로 인하여 정확한 제어가 가능하다 그러나 로봇팔은 동작중비 관성모멘트의 변화와 기하학적인 구조로 인하여 비선형적인 시스템이다. 특히 관성모멘트의 변화는 로봇팔의 회전속도와 로봇팔이 이동시키는 대상물의 무게 등에 따라 관성모멘트는 변할 수 있다. 이로 인하여 관성모멘트의 변화에 따라 로봇팔의 정확한 위치제어가 힘들어진다. 따라서 본 논문에서는 관성모멘트의 변화에도 불구하고 강인한 응답특성을 나타내는 제어기의 설계가 요구된다. 일반적으로 PID .제어기는 설계의 용이성으로 산업현장에서 널리 사용된다. 그러나 PIB 제어기의 각 계수값을 설정하는데 많은 어려움이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 PID 제어기의 각 계수 값을 퍼지알고리즘을 이용하여 자동으로 설계할 수 있는 자기동조 PID 제어기를 설계한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.166-172
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• 2010

현재 전기철도에서는 고성능 유도전동기를 사용하고 있어서 열차속도제어를 위해 벡터제어를 이용하고 있다. 또한 최근에 인버터와 제어이론의 개발로 인해 다양한 방법으로 유도전동기 제어가 가능하다. 현재 유도 전동기를 사용하는 철도차량은 교류전동기를 이용한 역행, 역상제동 및 회생제동 등이 가능하다. 따라서 다양한 방법을 적용하기 위해서는 모터블록과 유도전동기의 모델이 필요하다. 유도전동기의 제어 방법으로는 가변 전압운전, 가변주파수 운전을 통하여 유도전동기의 토크와 회전수를 제어한다. 철도차량 추진시스템은 많은 서브시스템을 가지고 있어 속도제어 성능을 해석하기가 매우 복잡하다. 본 논문에서는 유도전동기를 사용하는 철도차량 추진시스템을 대상으로 Matlab/Simulink를 이용한 속도제어 특성을 분석하였고, 일정시간에 부하에 대한 외란입력응답 특성을 해석하였다. 또한 철도차량 추진시스템의 속도제어 특성을 해석하기 위해 전류, 속도, 자속추정기 및 유도전동기 모델을 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.287-289
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• 2006

Smart열차진로제어시스템은 기존 전자연동장치에서 사용하고 있는 궤도회로방식의 열차점유정보대신에 열차의 실시간 위치정보를 사용하여 열차의 진로를 제어한다. 이에 smart열차진로제어시스템에 적용되는 새로운 연동논리를 검증하기 위해서 소형전동기의 속도제어를 통하여 생성되는 회전신호를 사용하여 열차의 이동 및 속도를 계산하고, 선로설정, 열차간격 제어, 진로제어, 열차모의장치 및 연동처리를 할 수 있는 모의장치를 구축하였다. 여기에서는 Smart열차진로제어시스템의 진로제어 알고리즘 설계, 장치설계 등의 제반 내용을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.398-404
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• 2021

본 논문에서는 영구자석형 동기전동기의 벡터제어를 수행하는데 필요한 회전자의 위치, 특히 기동시의 초기 회전자 위치를 정확하게 검출하기 위하여 자기식 위치 센서를 사용하는 방법을 제안한다. 기존에는 홀센서의 출력 신호를 사용하여 초기 회전자의 위치를 판단하거나 이러한 센서를 사용하지 않는 센서리스 방식으로 제어를 수행하였으나 이 방법들은 위치 오차가 발생하고 정확도가 떨어지기 때문에 실용성 측면에서 만족스럽지 못하였다. 이와 같은 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 자기식 위치 센서(magnetic position sensor)를 사용하여 초기 회전자의 위치를 검출하고자 한다. 이 방식을 사용하여 동기전동기의 초기 회전자 위치 검출이 부정확하여 벡터제어 시스템에서 전동기의 기동특성이 나빠지는 문제점을 해결하며, 소용량의 벡터제어 인버터를 저가격화하는 목적으로 자기식 위치 센서를 속도 및 위치 검출에 사용함으로써 자극 검출용의 홀센서와 회전속도 측정용의 로터리 엔코더를 하나로 통합하여 가격을 절반 이하로 낮추는 방안을 제안한다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제16권1호
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• pp.51-55
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• 2010

제어 및 로봇 응용에서 이동체의 위치, 속도, 그리고 자세 정보를 획득하는 기능은 매우 중요한 여할을 수행한다. 위치, 속도, 그리고 자세 정보는 통틀어 항법정리라 통칭되며 전파센서, 영상센서, 혹은 관성센서 등 다양한 센서들의 조합에 의하여 획득될 수 있다. 항법정보의 획득에 있어서 특히 관성센서는 다양한 센서들의 조합에 있어서 가장 중요한 역할을 수행하는데 이는 관성센서가 다른 센서들과는 달리 주변의 조명 환경, 전파환경, 그리고 고의적인 외란에 강인한 특성을 지니며, 이동체의 빠른 운동을 세밀하게 수치화하여 표현할 수 있기 때문이다. 본 고에서는 이와 같은 장점을 지닌 관성센서의 출력을 정확하게 다루기 위해 명확한 이해가 요구되는 코리올리 효과에 대하여 살펴보고자 한다. 코리홀리 효과는 이동체의 운동을 회전하는 좌표계에서 관측할 경우 발생하는 특이한 현상에 해당되며 관성센서를 다루기 위한 준비 과정에서 많은 입문자들이 어려움을 가지는 부분으로 이해된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.49-50
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• 2014

본 논문에서는 유도형 활공 탄약의 비행경로 제어와 자세유지를 위해 장착된 꼬리 날개 구동을 위한 BLDC 전동기 제어시스템을 개발하였다. 이 시스템에서는 높은 고도에서의 비행 시 압력에 취약한 홀(Hall) 센서와 같은 회전자의 위치 검출 센서를 사용하지 않는 센서리스(Sensorless) 구동 방식을 적용하였다. 측정된 극전압으로부터 상전환 신호를 추출하여 BLDC 전동기의 센서리스 구동을 실현하였으며, 또한 상전환 신호로부터 추정된 속도를 사용하여 속도 제어를 통해 꼬리날개의 변위 명령 추종을 위한 위치 제어를 수행하였다. 실제 구현된 시스템에서의 실험을 통해 개발된 센서리스 제어 알고리즘을 적용하여 위치 제어의 성능이 우수함을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.202-208
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• 2001

스위치드 리럭턴스 모터(Switched Relutance Motor : 이하 SRM)는 이중 돌극형으로 되어있으며, 상권선은 고정자만 사용한다. 다른 어느 전동기보다도 간단한 구조를 가지고 있어 제작단가가 저렴하고, 기계적으로 견고하며, 고온 등의 열악한 환경에서도 신뢰성이 높으며, 브러쉬 등이 없어 유지비가 거의 들지 않는 장점을 지니고 있다. 그러나 SRM은 상여자를 위하여 회전자의 위치정보를 알아야하므로 위치 검출기가 필요하고, 정속도 운전을 위하여 타코 발전기나 엔코더가 부가적으로 필요하다. 그러나 본 논문에서는 회전자의 속도측정을 얻기 위하여 고가의 엔코더를 사용하지 않고, 단지 간단한 슬롯 디스크로부터 위치를 검출하여 속도를 추정할 수 있는 알고리즘을 제시하고 개발하였다. 속도 추정 알고리즘을 적용한 가변속 디지털 제어시스템을 구현하기 위하여 TI사의 TMS320F240-20MIPS 고정 소수점 연산용 프로세서를 사용하였다. 개발한 시스템을 실험한 결과 넓은 범위에 걸쳐 속도제어가 가능하였고, 단일 펄스모드, 하드 쵸핑모드 및 소프트 쵸핑모드 뿐만 아니라, 전류제어 동작모드에서 가변속 제어가 가능하였다. 그리고 어드밴스각 제어가 가능하였다.