• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제49권3호
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• pp.117-123
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• 2000

A new control method for precision robust position control of a PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) using asymptotically stable adaptive load torque observer is presented in the paper. Precision position control is obtained for the PMSM system approximately linearized using the field-orientation method. Recently, many of these drive systems use the PMSM to avoid backlashes. However, the disadvantages of the motor are high cost and complex control because of nonlinear characteristics. Also, the load torque disturbance directly affects the motor shaft. The application of the load torque observer is published in [1] using fixed gain. However, the motor flux linkage is not exactly known for a load torque observer. There is the problem of uncertainty to obtain very high precision position control. Therefore, a model reference adaptive observer is considered to overcome the problem of unknown parameter and torque disturbance in this paper. The system stability analysis is carried out using Lyapunov stability theorem. As a result, asymptotically stable observer gain can be obtained without affecting the overall system response. The load disturbance detected by the asymptotically stable adaptive observer is compensated by feedforwarding the equivalent current which gives fast response. The experimental results are presented in the paper using DSP TMS320c31.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권5호
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• pp.743-750
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• 2011

This article deals with the sensor-less control of a DC Motor via a SEPIC Converter-Full Bridge combination powered through solar panels. We simultaneously regulate, both, the output voltage of the SEPIC-converter to a value larger than the solar panel output voltage, and the shaft angular velocity, in any of the turning senses, so that it tracks a pre-specified constant reference. The main result of our proposed control scheme is an efficient linear controller obtained via Lyapunov. This controller is based on measurements of the converter currents and voltages, and the DC motor armature current. The control law is derived using an exact stabilization error dynamics model, from which a static linear passive feedback control law is derived. All values of the constant references are parameterized in terms of the equilibrium point of the multivariable system: the SEPIC converter desired output voltage, the solar panel output voltage at its Maximun Power Point (MPP), and the DC motor desired constant angular velocity. The switched control realization of the designed average continuous feedback control law is accomplished by means of a, discrete-valued, Pulse Width Modulation (PWM). Experimental results are presented demonstrating the viability of our proposal.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.507-515
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• 2004

고속 스위칭 소자의 출현과 함께 높은 전압 상승률(dv/dt)은 PWM 인버터에 EMI 노이즈 및 축 전압 그리고 베어링 누설전류 등의 문제 등을 발생시키고 있다. 본 논문에서는 유도전동기 시스템에서의 새롭게 개발된 전도성 EMI 저감 SVPWM 기법의 응용에 대하여 기술한다. 새롭게 개발된 커먼모드 전압제거 SVPWM 기법은 인버터 제어에 있어서 영벡터 상태를 사용하지 않고 종래의 PWM 기법에 비하여 커먼모드 전압의 감소가 가능하다. 소프트웨어 접근에 의한 제안된 기법의 타당성은 시뮬레이션과 실험적 결과를 통하여 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제51권4호
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• pp.417-440
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• 2024

Artificial neural networks (ANN) have been the focus of several studies when it comes to evaluating the pile's bearing capacity. Nonetheless, the principal drawbacks of employing this method are the sluggish rate of convergence and the constraints of ANN in locating global minima. The current work aimed to build four ANN-based prediction models enhanced with methods from the black hole algorithm (BHA), league championship algorithm (LCA), shuffled complex evolution (SCE), and symbiotic organisms search (SOS) to estimate the carrying capacity of piles in cold climates. To provide the crucial dataset required to build the model, fifty-eight concrete pile experiments were conducted. The pile geometrical properties, internal friction angle 𝛗 shaft, internal friction angle 𝛗 tip, pile length, pile area, and vertical effective stress were established as the network inputs, and the BHA, LCA, SCE, and SOS-based ANN models were set up to provide the pile bearing capacity as the output. Following a sensitivity analysis to determine the optimal BHA, LCA, SCE, and SOS parameters and a train and test procedure to determine the optimal network architecture or the number of hidden nodes, the best prediction approach was selected. The outcomes show a good agreement between the measured bearing capabilities and the pile bearing capacities forecasted by SCE-MLP. The testing dataset's respective mean square error and coefficient of determination, which are 0.91846 and 391.1539, indicate that using the SCE-MLP approach as a practical, efficient, and highly reliable technique to forecast the pile's bearing capacity is advantageous.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권7호
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• pp.57-64
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• 2007

본 연구는 지반의 회전굴착에 필요한 굴착 토크(torque)를 회전 오거 구동에 소요되는 전기에너지를 활용하여 예측할 수 있는 방법을 제시한다. 지반회전굴착은 선굴착 말뚝 시공, 연약지반 개량을 위한 소일-시멘트 그라우팅(soil-cement grouting), 사전 지반조사 등 지반공학 분야에 흔히 사용되고 있다. 오거를 통한 회전굴착에 소요되는 전기에너지와 회전 토크의 상호 관계를 이해하기 위하여 소형 실내 실험기기를 제작하고 파일럿(pilot)실험을 수행하였다. 실험기기는 직경 $D=5{\sim}10mm$의 일반 드릴 비트를 회전하여 CBR몰드에 다짐 제작된 토사공시체를 굴착할 수 있도록 설계되었다. 드릴 비트는 감속기어를 통하여 19RPM의 정격 속도로 회전하며, 구동 모터는 25Watt 용량의 교류 유도 전동기이다. 드릴 비트로 공시체를 회전 절삭하며 구동 모터에 소요되는 전류의 증가량과 실제 비트에 작용하는 토크(torque)를 측정하였고, 선형 회귀분석을 통하여 전류 증가량과 토르크 증가량의 상호관계를 파악하였다. 구하여진 회귀분석 결과를 활용하여 굴착시 소요되는 전류 증가량으로부터 굴착토크를 예측하여 계측된 토크값과 비교하였다. 비교로부터 굴착에 소요되는 전기력을 활용하여 굴착토크를 예측할 수 있다는 결론을 얻었으며, 이로부터는 굴착 전기력의 분석을 통해 지반의 전단강도 특성을 예측할 수 있음을 증명하고자 하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.399-410
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• 2015

콘크리트 충전형 합성기둥(Concrete filled steel tube, CFT)은 철근콘크리트, 강구조보다 뛰어난 변형 능력과 강도 갖고 있다. CFT 현장타설말뚝은 지진하중, 토양액상화 등에 의해 큰 국부전단력을 경험하게 되며 이를 방지하기 위해 큰 직경으로 설계되어 진다. 그러나 현행 기준의 전단 설계식은 CFT의 구속효과를 고려하지 못하고 있으며, 상당히 보수적인 설계식을 제시하고 있다. 전단 설계식의 개선을 위한 선행 전단 실험연구가 거의 없으며 그조차 소구경의 실험연구로만 존재한다. 이 연구는 대구경 콘크리트 충전형 합성기둥의 개선된 전단 설계식을 제안하기 위한 기초연구로써, 원형 CFT 기둥 전단의 선행 실험연구와 현행 설계기준 비교분석을 실행하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.788-792
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• 2003

Rotating machines are widely used in industrial world and especially motor and generator take up much part of it. As for this kind of motor and generator, electrical loss due to eddy current is the very important factor and that is also a primary factor causes heat generation. To solve this kind of problem like the above. insulated laminating silicon steel sheet is used to prevent eddy current effect. Laminated rotor is widely used as rotating shaft of motor and generator. Due to that, electrical loss and heat problem can be solved but designer meets another problem. In general. most of the motor and generator can be normally operated under 3,600 rpm because they are designed to have the first critical speed more than that speed. But nowadays, they should be operated more than the first critical speed as usual with the trend of high speed, large scale and high precision in industrial world. The critical speed can be determined from the inertia and stillness for the rotor and bearing of rotating systems. The laminated rotor stiffness can be hardly determined because it can be derived a lot factors for instance rotor material and shape, lamination material and shape, insulation material. lamination force and so on. In this paper, the change of the natural frequency of the motor was examined with the change of the lamination force as an experimental method and design criteria will be presented for motor & generator designer, who can apply the result of numerical analysis with equivalent diameter scheme with ease.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.180-184
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• 2007

최대 토크를 발휘하도록 정현파형 연구자석형 동기전동기를 구동하기 위해서는 회전자 절대위치에 동기화된 120도 위상차를 갖는 3상 정현파 전류 입력이 고정자 코일에 요구된다. 그러므로 회전자 절대위치 검출이 필연적이다. 그리고 고정자 자계와 회전자 자계 사이의 90도 위상 관계가 정류 동작에 의해 유지 되야 한다. 정류를 위한 절대 위치 검출은 일반적으로 모터 축에 부착된 엔코더 출력 신호의 분석에 의해 이루어진다. 본 연구는 현대의 엔코더 시스템을 부착한 모터의 절대위치를 검출 할 수 있는 신호처리 논리회로 설계를 목적으로 하며, 고정자 코일에 정현파 전류 입력을 만들어주기 위한 삼상 기준파형을 발생시킨다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제3권2호
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• pp.224-234
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• 2008

Multi-phase machines can be used in variable speed drives. Their applications include electric ship propulsion, 'more-electric aircraft' and traction applications, electric vehicles, and hybrid electric vehicles. Multi-phase machines enable independent control of a few numbers of machines that are connected in series in a particular manner with their supply being fed from a single voltage source inverter(VSI). The idea was first implemented for a five-phase series-connected two-motor drive system, but is now applicable to any number of phases more than or equal to five-phase. The number of series-connected machines is a function of the phase number of VSI. Theoretical and simulation studies have already been reported for number of multi-phase multi-motor drive configurations of series-connection type. Variable speed induction motor drives without mechanical speed sensors at the motor shaft have the attractions of low cost and high reliability. To replace the sensor, information concerning the rotor speed is extracted from measured stator currents and voltages at motor terminals. Open-loop estimators or closed-loop observers are used for this purpose. They differ with respect to accuracy, robustness, and sensitivity against model parameter variations. This paper analyses operation of an MRAS estimator based sensorless control of a vector controlled series-connected two-motor five-phase drive system with current control in the stationary reference frame. Results, obtained with fixed-voltage, fixed-frequency supply, and hysteresis current control are presented for various operating conditions on the basis of simulation results. The purpose of this paper is to report the first ever simulation results on a sensorless control of a five-phase two-motor series-connected drive system. The operating principle is given followed by a description of the sensorless technique.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.1018-1024
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• 2011

최대 토크를 발휘하도록 정현파형 영구자석형 동기전동기를 구동하기 위해서는 회전자 절대위치에 동기화된 120도 위상차를 갖는 3상 정현파 전류 입력이 고정자 코일에 요구된다. 그러므로 회전자 절대위치 검출이 필연적이다. 그리고 고정자 자계와 회전자 자계 사이의 90도 위상 관계가 정류 동작에 의해 유지되어야 한다. 정류를 위한 절대 위치 검출은 일반적으로 모터 축에 부착된 엔코더 출력 신호의 분석에 의해 이루어진다. 본 연구는 현대의 엔코더 시스템을 부착한 모터의 절대위치를 검출 할 수 있는 신호처리 논리회로 설계를 목적으로 하며, 고정자 코일에 정현파 전류 입력을 만들어주기 위한 삼상 기준파형을 발생시킨다.