• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1450-1452
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• 2005

AC Servo system has been implemented to semiconductor equipments system for their requirements of the high resolution control. This paper is based on the newly produced DSP TMS320F2812 which has the performance of fast processing speed, 150 MIPS, and rich peripheral interface. The implemented system has been developed for the position control that also has speed and current control as inner loops. The controller implemented a high precision position control system with SVPWM and digital PI control and using high resolution rotary encoder.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.543-551
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• 2019

영구자석 동기 전동기는 출력 밀도가 높고 효율이 높다는 장점 때문에 적용 범위가 넓어지고 있다. 자동차나 로봇과 같은 고전력밀도, 고성능 전동기 구동 시스템뿐만 아니라 세탁기, 에어컨, 냉장고와 같은 비용 절감이 매우 중요한 시스템에도 영구자석 동기 전동기가 사용되고 있다. 비용 절감을 위해 회전자 위치 센서를 제거하는 센서리스 제어가 필요한데, 일반적으로 센서리스 제어는 전동기를 기동하는 조건에서는 사용하기 어렵다. 따라서 초기 기동에서는 전류 벡터를 임의의 속도로 회전시키는 I-F 속도 제어를 사용하고, 특정 속도 이상이 되면 센서리스 속도 제어로 절환해야 한다. I-F 속도 제어와 센서리스 속도 제어에서의 속도 제어 성능도 중요하지만 두 제어 기법이 절환되는 과도 상태에서도 속도 제어 성능을 유지해야 한다. 본 논문에서는 영구자석 동기 전동기의 센서리스 속도 제어를 위해 I-F 속도 제어에서 센서리스 속도 제어로의 절환 기법을 제안한다. 제안된 기법의 성능을 확인하기 위해 세탁기 구동 시스템에서 실험을 수행하였다.

• 전기학회논문지
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• 제60권2호
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• pp.330-337
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• 2011

This paper presents a new fuzzy speed controller based on a fuzzy angular acceleration observer to realize a robust speed control of permanent magnet synchronous motors(PMSM). The proposed speed controller needs the information of the angular acceleration, thus the first-order fuzzy acceleration observer is designed. The LMI existence condition is given for the proposed fuzzy speed controller, and the gain matrices of the controller are calculated. It is verified that the augmented control system consisting of the fuzzy speed controller and the fuzzy acceleration observer is mathematically stable. To validate the effectiveness of the proposed acceleration observer-based fuzzy speed controller, the simulation and experimental results are shown under motor parameter variations. It is definitely proven that the proposed control scheme can precisely track the speed of a permanent magnet synchronous motor.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권2호
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• pp.432-444
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• 2018

This paper presents a capacitor voltage balancing topology using a three-level boost converter (TLBC) for a neutral point clamped (NPC) three-level inverter fed surface permanent magnet synchronous motor drive (SPMSM). It enhanced the performance of the drive in terms of its voltage THD and torque pulsation. The main attracting feature of the proposed control is the boosting of the input voltage and at the same time the balancing of the capacitor voltages. This control also reduces the computational complexity. For the purpose of close loop vector control, a software based cost effective resolver to digital converter RDC-less estimation is implemented to calculate the speed and position. The proposed drive is simulated in the MATLAB/SIMULINK environment and an experimental investigation using dSPACE DS1104 validates the proposed drive system at different operating condition.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.70-77
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• 2010

본 논문에서는 차세대 고속철도에 적용하기 위한 IPMSM 견인시스템의 전류 및 속도제어기를 설계한다. 차세대 고속철도는 동력분산식 시스템으로 개발되며 고효율화를 위해 IPMSM 적용 견인전동기를 사용하였고 전동기 제어를 위해 벡터제어 기법을 사용한다. 이 때 벡터제어 루프내 제어기 이득 값은 IPMSM의 과도특성과 속도제어 능력에 영향을 미치기 때문에 알맞은 이득 설계가 요구된다. 본 논문에서는 IPMSM 적용 차세대 고속철도용 견인전동기의 제어기를 설계하여 Matlab/Simulink 기반 모의시험 프로그램을 개발하고 이를 이용한 시험 결과를 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권6호
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• pp.653-658
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• 2013

본 논문은 직접토크제어를 이용한 영구자석 동기전동기의 새로운 센서리스 속도제어에 관해 기술한다. 직접토크제어는 토크 응답이 빠르며 벡터제어 드라이브에 비해 하드웨어가 단순하고 적은 비용으로 시스템을 구성할 수 있다. 본 논문에서는 동기전동기의 센서리스 속도제어를 위해 전류오차보상법을 사용하였다. 이 제어법은 실제 전동기 및 수식모델 전동기의 두 고정자 전류가 똑같아 지도록 제어된 전압을 전동기에 인가하여 전동기의 속도를 제어하는 방법이다. 본 논문의 방법은 제어기 구성이 간단하며 PI 제어기도 필요 없는 독특한 제어를 수행할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 속도제어법의 검증을 위해 컴퓨터 모의실험을 실시하였으며 모의실험 결과 저속 및 고속에서 양호한 속도특성 및 부하 특성을 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1262-1270
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• 2010

The next generation domestic high speed railway system is a power dispersed type and uses vector control method for motor speed control. Nowadays, inverter driven induction motor system is widely used. However, recently PMSM drives are deeply considered as a alternative candidate instead of an induction motor driven system due to their advantages in efficiency, noise reduction and maintenance. In this paper, the maximum torque control approach is presented for the IPMSM drives with reluctance torque. The applied control method uses maximum torque control per ampere technique. Simulation programs based on Matlab/Simulink are developed. Finally the designed system is verified by simulation and their characteristics are analyzed by the simulation results.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.3133-3141
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• 2011

The next generation domestic high speed railway system is a power distributed type and uses vector control method for motor speed control. Nowadays, inverter driven induction motor system is widely used. However, recently PMSM drives are deeply considered as a alternative candidate instead of an induction motor drive system due to their advantages in efficiency, noise reduction and maintenance. The next-generation high speed train is composed of 2 converter units, 4 inverter units, and 4 Traction Motor units. Each motor is connected to the inverter directly. In this paper, the effect of IPMSM parameter variations to the system operation characteristics of the multi inverter drive high speed train system are investigated. The parallel connected inverter input-output characteristics are analyzed to the parameter mismatches of IPMSM using the 1C1M control simulator based on Matlab/Simulink.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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• pp.378-380
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• 2000

According to the rapid growth of high speed and precise industry the application of synchronous motor has been increased. In the application fields, the fast dynamic response is of prime importance. In particular, since the PMSM has characteristics of high speed, high thrust, it has used in high-performance servo drive. From these reasons, it is recently used for high precise position control, and machine tool. In this paper, using the state observer, robust vector position control method for the purpose of improving the system performance deterioration caused by parameter variations is proposed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.65-66
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• 2007

본 논문은 파라미터 변동에 잘 적응하며 강인한 영구자석 동기전동기의 위치센서 없는 센서리스 제어를 위해 개선된 슬라이딩 모드 관측기에 고정자 저항 추정기능을 추가한 새로운 슬라이딩 모드 적응 관측기를 제안한다. 제안된 관측기는 개선된 슬라이딩 모드 관측기를 사용함으로써 기존의 슬라이딩 모드 관측기에서 채터링(Chattering) 문제 해결을 위해 저역통과필터(Low-pass filter)의 사용 및 추가적인 회전자의 위치보상은 Sigmoid 함수를 스위칭 함수로 사용하므로 제거 할 수가 있다. 또한 고정자 저항 추정기능을 추가하여 센서리스 운행 중 환경적 요인으로 인한 고정자 저항값의 변동이나 초기에 고정자 저항값을 잘못 알고 있더라도 빠른 적응을 통해서 추정오차를 절감시켜 전동기의 속도추정 성능을 향상시킬수 있다. 또한 기존의 적응 슬라이딩 모드 관측기에서의 적분연산을 줄임으로써 제어시스템의 성능을 개선시켰다 제안된 관측기의 안정성은 Lyapunov 후보 함수를 이용하여 관측기의 이득을 설정함으로써 검증하였으며 관측기의 성능은 시뮬레이션을 통한 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다.