• 제목/요약/키워드: Preisach 모델링

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M-B 변수를 이용한 Preisach 모델링의 수렴성 향상에 관한 연구 (A Study of Improved Convergence on the Preisach Model Method by Using M-B Variables)

  • 원혁;박관수;양창섭;정현주
    • 한국자기학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.15-22
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    • 2011
  • 강자성체를 정밀해석하기 위해서는 포화자화 현상과 히스테리시스 현상을 모두 고려해 주어야만 한다. Preisach 모델링은 변화율이 심한 히스테리시스 현상을 매우 잘 표현해 낼 수 있는 수치모사 방법이다. 하지만 정자기 유한요소법과 Preisach 모델링을 사용한 자화해석 반복 과정에서 수렴성이 떨어진다는 큰 문제점을 가지고 있다. 특히 자화율의 기울기가 급격히 변화할 경우 수렴에 많은 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점은 일반적인 M-H 변수를 사용하지 않고, M-B 변수를 사용하면 해결할 수 있다. 본 논문에서는 일반적인 M-H를 이용한 Preisach 모델링의 평면 분포로부터 M-H 변수를 M-B 변수화 시키는 방법을 제안하고 있고, 2차원 정자기 유한요소법과 M-H, M-B 변수를 이용한 Preisach 모델링을 비교 분석하여 Preisach 모델링의 수렴성 문제를 해결하는 방법에 대해 기술하였다.

영구자석의 착자와 감자현상 해석을 위한 Preisach Modeler 개발 (Delvelopment Preisach Modeler for Magnetization and Demagnetization of Magnet)

  • 원혁;박관수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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    • pp.92-97
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    • 2002
  • 자성체의 물성적인 성질에 바탕을 둔 Preisach 모델링은 히스테리시스 현상을 수치모사 하기 위한 방법으로 뛰어난 결과를 보여왔다. 하지만 Preisach 모델링은 그 계산과정에서 수렴의 어려움이 존재해 결과 값을 계산하지 못하는 경우가 발생하는 문제를 발생시켜왔었다. 본 논문에서는 Preisach 모델링을 프로그램하는데 있어서 기존에 발생했던 수렴의 문제점과 그 문제점을 해결하기 위한 보다 낳은 프로그램 기법들을 제시하였다. 이 방법은 기존 모델링 기법과 유사한 메모리를 사용하면서 수렴에 있어 향상된 결과를 얻을 수 있었다. 또한 Preisach 모델러를 개발하는 과정에 발생하는 Tracing 모델들을 도식화하여 Preisach 모델링에 대한 이해를 돕고자 하였다.

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자기히스테리시스 현상 해석을 위한 Preisach Modeler개발 (Development of The Preisach Modeler for The Analysis of The Magnetic Hysteresis)

  • 원혁;박관수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.876-878
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    • 2002
  • 자성체의 물성적인 성질에 바탕을 둔 Preisach 모델링은 히스테리시스 현상을 수치모사하기 위한 방법으로 널리 사용되어 왔다. 히스테리시스 곡선에서 각형비(Squareness)가 큰 경우에 Preisach 밀도가 집중되게 되면 이 근방에 수렴값이 존재할 경우 수렴이 어려워지는 문제가 있다. 본 논문에서는 Preisach 모델링을 프로그램하는데 있어서 기존에 발생했던 수렴의 문제점과 그 문제점을 해결하기 위한 보다 낳은 프로그램 기법들을 제시하였다. 이 방법은 기존 모델링 기법과 유사한 메모리를 사용하면서 수렴에 있어 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

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히스테리시스를 갖는 미세 구동기의 실시간 제어 알고리즘 (Preisach model based Real-time control for systems with Hysteresis)

  • 이아람;이지홍
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제45권1호
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    • pp.31-40
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    • 2008
  • 본 논문에서는 자기변형재료를 이용한 미세 구동기의 개발과 실시간 제어 알고리즘에 관한 내용을 다룬다. 자기변형재료는 빠른 응답속도, 미세변위동작, 높은 에너지 효율 등의 장점을 가지고 있어 미세 구동기의 재료로 적합하지만 히스테리시스 특성도 함께 갖고 있어 제어에 많은 어려움이 따른다. 본 논문에서는 자기변형재료의 히스테리시스를 제어하기위해 Preisach model을 바탕으로 구동기를 모델링 하였다. 기존의 Preisach 모델은 실험적 데이터를 바탕으로 하기 때문에 정밀한 제어를 하기 위해서는 많은 양의 데이터가 필요하고 결과적으로는 처리해야할 데이터의 양이 많아져 연산하는데 많은 시간이 걸리는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 기존의 Preisach 모델의 데이터를 선행 처리하여 일정구간 구동기의 움직임을 저장해 놓은 확장된 Preisach 모델을 제안하였다. 본 논문에서는 Tefenol-D라는 자기변형재료를 사용하여 미세구동기를 제작하고 제어 실험을 통하여 제안된 모델의 우수성을 증명하였다.

Preisach 모델과 Stoner-Wholfarth 모델을 결합한 벡터 모델링 기법에 관한 연구 (A study on vector modeling using Preisach and Stoner-Wholfarth Model)

  • 이정우;박관수;한송엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.62-64
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    • 1996
  • Two current approaches for modeling the vector magnetic hysteretic process are the vector Preisach models and those models based on a system of noninteracting pseudo-particles. The pseudo-particles are intended to mimic the average behavior of real media particles. The simplest switching mechanisms of pseudoparticles is the Stoner-Wholfarth model. The Preisach models are quite precise in specifying the experimental input to the models. The vector properties of the Preisach models are, however, inadequate. This is partly because of the questionable assumptions used in coupling the various vector hysteresis components. Also these models do not include reversible magnetization changes. Unlike Preisach counterpart, the Stoner-Wholfarth model is inherently vector in nature. This is because spatial distribution and switching mechanisms are imposed on the system of pseudo-particles, so they come closer to representing the physical reality. The lack of interaction between pseudo-particles exclude the usefulness of the Stoner-Wholfarth model for small fields when the medium is traversing minor loops. The present work is an attempt at combining the advantages of above two models into one composite model, including the effect of particle interaction.

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Preisach 모델을 이용한 강자성체의 탈자기법 연구 (A Study on the Deperm of Ferromagnetic Material using Preisach Model)

  • 주혜선;박관수;원혁
    • 한국자기학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.54-61
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    • 2013
  • 강자성체는 자구들의 상호작용으로 인해 잔류 자화가 남게 되는데, 전자전기 산업 및 국방 피탐지 분야에서는 이러한 잔류 자화량을 정밀하게 0으로 만드는 탈자기법이 요구된다. 하지만 현재 수행되는 탈자기법들은 경험과 실험에 의존한 방법들로, 새로운 재료의 개발에 따른 효율적인 탈자를 위해서는 강자성체의 히스테리시스 곡선을 반영한 탈자기법이 필요하다. 본 논문에서는 자성체의 물성적인 성질을 기반으로 정립된 Preisach 모델링 기법을 이용하여 Anhysteretic Deperm, Deperm-ME, Flash-Deperm에 따른 2차원 유한요소해석을 수행하였다. 탈자 전류에 의한 자기이력궤적의 분석을 통해 강자성체의 히스테리시스 곡선과 탈자 변수의 관계를 고찰하였으며, 이로써 탈자에 효율적인 전류 감소 형태를 제시하였다.

프라이자흐 모델링과 유한요소법을 이용한 라인 스타트 영구자석 전동기의 영구자석 자화 특성 분석 (PM Magnetization Characteristics Analysis of a Post-Assembly Line Start Permanent Magnet Motor using coupled Preisach Modeling and Finite Element Method)

  • 라영각;이중호
    • 전기학회논문지
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    • 제63권4호
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    • pp.469-475
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    • 2014
  • This paper deals with the characteristics evaluations of PM magnetization using stator coil in a Post-Assembly Line Start Permanent Magnet Motor (LSPMM) using a coupled Finite Element Method (FEM) and Preisach modeling, which is presented to analyze the magnetic characteristics of permanent magnets. The focus of this paper is the characteristics analysis relative to magnetizing direction and quantity of permanent magnets due to the eddy current occurring in the rotor bar during magnetization of Nd-Fe-B.

강자성체의 자기정숙을 위한 히스테리시스 모델링 기법 연구 (A Study of Hysteresis Modeling Method for Magnetic Stealth of Ferromagnetic Materials)

  • 원혁;박관수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.884-885
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    • 2011
  • A great deal of external magnetic variation is required to demagnetize a magnetic material. In order to analyze a demagnetization model, hysteresis is employed and the best numerical analysis technique so far, regarding hysteresis, is Preisach model. In general, Preisach model, however, bears the instability problem with respect to convergence and hence in this paper, a method adopting M-B variables is proposed to solve the problem. In addition, comparison is made between the experimental MTF equipment and the hysteresis modeling technique for the purpose of developing an effective demagnetization protocol.

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Hysteresis 특성을 고려한 영구자석의 자화량 해석 (Analysis on the Magnetization of the Permanent Magnet by Using Preisach Model)

  • 원혁;박관수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.968-970
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    • 2004
  • 자성체의 자화 특성을 해석하기 위해서는 자성체가 가지고 있는 포화 현상과 Hysteresis 현상을 고려해 주어야 한다. 하지만 현재 자화 특성 해석에서는 Hysteresis 현상을 무시하고 포화 현상만을 고려한 해석을 진행하거나 Hysteresis의 메이저 루프 특성만을 고려한 비선형 문제 해석만을 사용하고 있다. 하지만 자성체의 Hysteresis 특성은 메이저 루프적 특성 뿐만이 아닌 마이너 루프적인 특성을 가지고 있어 이 두 특성에 따라 많은 자화량적 변화를 가지게 된다. 또한 같은 재료적 특성을 가진 자성체라고 해도 그 형상에 따라 다른 자화 특성 분포를 가지고 있다. 이러한 두가지 특성을 전부 고려한 해석이 되어야 만이 정확한 자화 특성 해석 방법이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 이와 같은 멀티브렌치적 특성과 자성체 형상에 따른 특성을 해석하기 위하여 Preisach 모델링을 이용하여 자성체의 형상에 따른 자화적 특성을 해석하는 연구를 진행하였다.

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Terfenol-D 액츄에이터의 히스테리시스 모델링과 제어 (Hysteresis Modeling and Control of Terfenol-D Actuator)

  • Park, Y. W.;M. C. Lim;Kim, D. Y.
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.660-663
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    • 2003
  • This paper proposes a systematic approach for an accurate control of the Terfenol-D actuator taking into account hysteresis, modeled by applying the classical Preisach operator with memory curve. A desired input displacement is calculated by using the hysteresis inverter, which is fed into the actuator. Then the PI compensator corrects the error between the commanded and actual displacements. Experiments with the step responses show that the PI controller settles in 70 ms and the hybrid controller in 20 ms. It means that the concurrent application of two control schemes is effective to control the actuator.

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