• 대한전기학회논문지
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• 제39권1호
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• pp.36-48
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• 1990

브러쉬없는 직류전동기의 위치제어시 새로운 제어방법을 제시하였다. 일반적으로 브러쉬없는 직류전동기의 모델식은 비선형특성을 갖는다. 이 비선형특성을 벡터제어에 근거한 filed orientation방법으로 선형화시켰고, 선형화된 시스템에 새로운 상태변수를 첨가한 상태변수 궤환(augmented state variable feedback)방법이 적용될 수 있음을 보였다. 또한 부하외란을 미지의 입력으로 본 0-관측기(0-observer)로 부터 관측하고 여기서 얻은값을 이용하여 응답이 빠른 feedforward로 보상하였다. 이로써 전체시스템의 응답특성을 변화시키지 않고도 외란에 안정한(robust)특성이 얻어짐을 보였다. 전체 시스템은 마이크로 프로세어 MC68000을 이용한 디지탈 제어기로 구현하였고, 각 제어 알고리즘에 대한 시뮬레이션 및 실험결과로 제안된 제어알고리즘의 효과를 보였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권2호
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• pp.1-11
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• 2001

본 논문에서는 정현파형 브러시리스 직류 전동기의 속도제어를 위해 두 개의 스위칭 라인에 의해 구성된 채터링 둔감영역을 갖는 가변구조 속도제어기를 설계한다. 슬라이딩 모드 과정중 과도상태에서 발생하는 고주파 채터링을 저주파로 한정시키기 위해 데드 존(Dead Zone) 함수의 도입을 제안하고, 정상상태에서의 채터링 감소 및 정상상태 오차를 제거하기 위해서는 제어입력에 지변이득을 적용한다. 제안된 데드 존 함수는 두 개의 스위칭 함수로 구성된 슬라이딩 영역을 표시하며 이 영역에 시스템의 상태가 존재 시 제어구조를 비례-적분 제어기로 변경하여 채터링이 발생하지 않으며 이 영역의 이탈 시만 가변구조제어를 적용하므로 채터링이 발생하게되어 과도상태의 고주파 채터링을 저주파로 감소시킬 수 있다. 설계된 속도 제어기에 대해 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 성능을 보인다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.164-170
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• 2010

브러시리스(brushless) DC 전동기는 회전자의 위치에 따라 3상 중 2상에 전류를 흐르게 하는 방식으로 구동되며 회전자의 위치를 검출하기 위해서는 홀센서나 엔코더등과 같은 자기식 또는 광학식 위치 검출 센서가 사용되는데 이러한 센서들은 고온이나 저온에서 원치 않는 동작을 유발할 수 있고 전동기의 가격과 부피를 증가시키는 단점이 있다. 최근에는 전동기의 가격과 부피적 측면 그리고 강건성을 고려하여 센서리스(Sensorless) 전동기 구동에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문은 전동기를 Unipolar PWM 방법으로 고속으로 회전시킬 경우 발생되는 노이즈에 의해 Zero Crossing Point 관측이 어려워 정확한 제어가 용이하지 않은 문제점을 개선하여 드라이버의 수명을 증대시키면서 고속에서도 노이즈를 최소화 할 수 있는 새로운 스위칭 방법을 제안한다.

• 전자공학회논문지T
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• 제36T권1호
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• pp.41-50
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• 1999

브러시리스 직류전동기는 보수 유지의 용이성과 가제어성의 특성으로 인하여 자동화 공장에서 많이 활용되고 있다. 본 논문에서는 산업현장에서 고성능과 유용성을 가지는 정현파형 브러시리스 직류전동기의 속도제어 서보시스템을 설계하였다. 이 서보시스템은 전동기의 구동에 필요한 제어장치와 새로운 자동동조 PI제어 알고리즘에 의해서 구현되어진다. 주 제어기와 센서 신호처리부는 고속연산의 필요성과 설계의 적절성 때문에 DSP를 사용하였고, DSP에서 출력되는 속도지령을 정확히 추종하기 위해 하드웨어 PWM 전류제어기를 구현하였다. 실험 결과 지령치에 대한 빠른 응답과 지령치 변화에 따른 정상상태 응답이 오버슈트 없이 잘 수렴함을 확인 할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.217-218
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• 2012

A load motor used for warship or submarine is with limited volume and weight, also specific environmental tests like impact, vibration, noise, temperature and EMC/EMI have to be satisfied. Induction motors, synchronous motors, BLDC motor and etc, are used depending on the purpose of using military equipment. Induction Motors are used for a number of military equipment more commonly due to the robust structure and simple maintenance. Domestic and foreign warships have a wide range of voltages as the DC voltage sources with battery are mainly used for them. The ${\Delta}-connection$ operation of the induction motor is required to make the maximum power in a low voltage level. But the elements' temperature of the inverter increases due to high input current when it is in the ${\Delta}-connection$ operation. Therefore, the induction motor must be driven with the Y-connection. The lack of voltage needs to be with the field weakening control. This paper suggests the optimum field weakening control algorithm to drive the induction motor with maximum power in a limited thermal and DC voltage condition.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권9호
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• pp.951-959
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• 2013

In order to improve the speed performance of the direct drive mechanical systems, a comprehensive analysis of the velocity ripples of blushless DC motors should be required. Every motor has a certain level of torque ripples when it generates power, and the generated torque ripple also makes the velocity ripples in the final output stage in speed control system. In this paper, a novel algorithm for reducing velocity ripples is proposed based on the modeling of torque ripples for BLDC motors. Various algorithms have been made for torque ripples, but usually they should be installed inside the amplifier logic, result in the difficulties of flexibility for various kinds of torque ripples. The proposed algorithm was developed for being ported in the controller not the amplifier, and it has the capability of the automatic compensation adjustment. The performance of the proposed algorithm was verified by effective simulations and experiments.

• ETRI Journal
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• 제37권6호
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• pp.1154-1164
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• 2015

This paper proposes a fully sensorless driver for a permanent magnet synchronous motor (PMSM) integrated with a digital motor controller and an analog pre-driver, including sensing circuits and estimators. In the motor controller, a position estimator estimates the back electromotive force and rotor position using a sliding-mode observer. In the pre-driver, drivers for the power devices are designed with a level shifter and isolation technique. In addition, a current sensing circuit measures a three-phase current. All of these circuits are integrated in a single chip such that the driver achieves control of the speed with high accuracy. Using an IC fabricated using a $0.18{\mu}m$ BCDMOS process, the performance was verified experimentally. The driver showed stable operation in spite of the variation in speed and load, a similar efficiency near 1% compared to a commercial driver, a low speed error of about 0.1%, and therefore good performance for the PMSM drive.

• Journal of Magnetics
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• 제20권2호
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• pp.166-175
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• 2015

In this study, we describe the design method of a Brush-less DC (BLDC) motor with delta winding connection. After designing delta winding connection model with the $60^{\circ}$ flat-top region of the Back Electro-Motive Force (BEMF), an ideal current source analysis and a voltage source analysis, with a 6-step control, were conducted primarily employing Finite Element Method. In addition, as a current controller, we considered the Current Regulator with PI controller using Simulink for the comparison of torque characteristics. When the input current is controlled, the switching regions and reference signals are determined by means of the phase BEMF zero-crossing point. In reality, the input current variation depends on the inductance as well as input voltage, and it causes a torque ripple after all. Therefore, each control method considered in this research showed different torque ripple results. Based on the comparison, the causes of the torque ripple have been verified in detail.

• 문화기술의 융합
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• 제6권3호
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• pp.353-359
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• 2020

본 연구에서는 욕창 예방과 치유를 위해 개발된 의료용 로봇 침대의 제어기 구조와 제어 알고리즘에 대해 기술한다. 상용의 기존 욕창 예방 매트리스는 수동으로 동작하고 잔존 최대 체압이 욕창 발생 임계 체압을 넘어서기 때문에 이론적으로는 항상 욕창이 발생할 여지가 있지만, 본 연구에 개발된 시스템은 능동형 전기구동 건반을 사용하여 침대의 건반이 하강하면 체압이 0으로 떨어져서 욕창이 발생하지 않는다. 또한, 침대의 건반이 상승하여 욕창 임계 체압 이상이더라도 지속시간을 욕창 발생 임계시간 이내로 하도록 기구와 제어 알고리즘이 설계되어 있어서 욕창 발생 자체가 일어나지 않으며, 이는 바로 상용화가 가능한 욕창 예방 로봇 침대임을 뜻한다. 침대 건반의 모터는 의료용으로 적합한 BLDC 서보 드라이버를 설계한 모터로 되어있고 전장이 단순하여 쉽게 사용할 수 있도록 설계되었으며, CAN(Car Area Network)방식으로 서로 통신한다. 제작된 시스템은 욕창 예방에 효과적인 새로운 의료용 로봇 침대로 욕창으로 고통받는 많은 환자들에게 제공될 수 있도록 보급할 예정이다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.285-290
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• 2016

우리 농촌은 시장개방화와 생산 비용 상승으로 수익성 악화에 직면하고 있다. 최근, 정부는 농업 및 농촌의 보유자원과 정보통신기술을 결합한 6차산업의 활성화를 독려하고 있다. 이에 따라 시설 원예 작물의 생육 환경을 원격 모니터하고 제어할 수 있는 '스마트 그린하우스' 보급에 투자를 하고 있다. 본 과제의 목표는 하우스를 이동하는 작물 생장 모니터링 시스템을 개발하는 것이다. 이 시스템은 이동형 센싱 모듈, 제어 모듈, 서버 PC로 구성된다. 이동체는 고해상도 IP 카메라, 온습도 센서, 아이파이 중계기를 포함하고 있다. 이 장치는 그린 하우스 천정에 매달린 레일에 걸려 굴러간다. 제어 모듈은 임베디드 PC, PLC, 와이파이 라우터, 그리고 이동체를 끌기위한 BLDC 모터를 포함한다. 그리고 서버 PC는 통합 농장관리 소프트웨어, 홈페이지, 그리고 작물의 영상과 환경정보가 저장된 데이터베이스를 포함한다. 이동체는 하우스 내에서 넓게 이동하며 여러 정보를 수집한다. 서버는 이 정보들을 저장하고 직거래 장터 웹 페이지를 통해 고객에게 제공한다. 이 시스템은 농부들이 하우스의 환경을 제어하고 온라인 시장에 그들의 작물을 판매하는데 도움을 줄 것이다. 궁극적으로 농가 소득증대에 기여할 수 있을 것이다.