• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.38-46
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• 2011

This paper presents roll angle estimator which used Kalman filter. Recently, the uses of the ELSD (Electronic Limited Slip Differential) and TVD(Torque Vectoring Differential) for vehicle yaw control are studied in many researches. However the roll angle can be negative effect of ELSD and TVD control. Therefore the information of roll angle can be used for vehicle yaw control. Moreover it can be used for rollover prevent control. Recently, most of the vehicles use lateral acceleration and yaw rate sensor. In this paper, design of Kalman filter which used lateral acceleration and yaw rate information is developed. In this paper, in order to verify the estimator ability, the CarSim and Matlab/Simulink are used.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권11호
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• pp.1704-1713
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• 2003

Point contact film thickness in elastohydrodynamic lubrication (EHL) is analyzed by image processing method for the images from an optical interferometer with monochromatic incident light. Interference between the reflected lights both on half mirror Cr coating of glass disk and on super finished ball makes circular fringes depending on the contact conditions such as sliding velocity, applied load, viscosity-pressure characteristics and viscosity of lubricant under ambient pressure. In this situation the film thickness is regarded as the difference of optical paths between those reflected lights, which make dark and bright fringes with monochromatic incident light. The film thickness is computed by numbering the dark and bright fringe orders and the intensity (gray scale image) in each fringe regime is mapped to the corresponding film thickness. In this work, we developed a measuring technique for EHL film thickness by dividing the image patterns into two typical types under the condition of monochromatic incident light. During the image processing, the captured image is converted into digitally formatted data over the contact area without any loss of the image information of interferogram and it is also interpreted with consistency regardless of the observer's experimental experience. It is expected that the developed image processing method will provide a valuable basis to develop the image processing technique for color fringes, which is generally used for the measurement of relatively thin films in higher resolution.

• 전력전자학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.303-310
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• 2020

Estimating the accurate internal state of lithium ion batteries to increase their safety and efficiency is crucial. Various algorithms are used to estimate the internal state of a lithium ion battery, such as the extended Kalman filter and sliding mode observer. A state-space model is essential in using algorithms to estimate the internal state of a battery. Two principal methods are used to express the state-space model, namely, continuous time and discrete time. In this work, the extended Kalman filter is employed to estimate the internal state of a battery. Moreover, this work presents and analyzes the estimation performance of algorithms consisting of a continuous time state-space model and a discrete time state-space model through static and dynamic profiles.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.323-332
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• 2014

Stepper motor is widely used in positioning applications due to its durability and high torque to inertia ratio as well as low cost and ability to be easily controlled with open-loop. Due to increased resolution of position control and improved stability of motion control, microstepping has drawn attention in industry since it was introduced in 1970s. With the increase in computational power and decrease in cost of embedded processors in recent years, drives and control systems for stepper motors have become more sophisticate than ever. Thus, closed-loop control methods have been developed to improve the performance of the stepper motors. In this paper, we review not only basic principles of conventional control methods used for stepper motors but also that of microstepping control. In addition, we surveyed recent development in nonlinear control methods applied to stepper motors. The nonlinear control methods are presented in the view of Lyapunov stability. Nonlinear torque disturbance observer, sliding mode control, and nonlinear phase compensation are also presented.

• ETRI Journal
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• 제37권6호
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• pp.1165-1175
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• 2015

This paper presents an advanced sensorless permanent magnet (PM) brushless motor controller integrated circuit (IC) employing an automatic lead-angle compensator. The proposed IC is composed of not only a sensorless sine-wave motor controller but also an isolated gate-driver and current self-sensing circuit. The fabricated IC operates in sensorless mode using a position estimator based on a sliding mode observer and an open-loop start-up. For high efficiency PM brushless motor driving, an automatic lead-angle control algorithm is employed, which improves the efficiency of a PM brushless motor system by tracking the minimum copper loss under various load and speed conditions. The fabricated IC is evaluated experimentally using a commercial 200 W PM brushless motor and power switches. The proposed IC is successfully operated without any additional sensors, and the proposed algorithm maintains the minimum current and maximum system efficiency under $0N{\cdot}m$ to $0.8N{\cdot}m$ load conditions. The proposed IC is a feasible sensorless speed controller for various applications with a wide range of load and speed conditions.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.293-294
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• 2007

This paper addresses the adaptive controller for efficiency optimization of induction motors. The paper describes an adaptive controller based on-line efficiency optimization control of a drive that uses a direct vector controlled induction motors. To improve the efficiency of the induction motors, it is important to find the optimal flux reference that minimize power loss. The proposed optimal flux reference is derived using a power loss function that is constructed with stator resistance losses, rotor resistance losses and core losses. The proposed sliding mode flux observer generates estimates the unmeasured rotor fluxes. An optimal efficiency controller has goal of maximizing the efficiency for a given speed and load torque. A simulation shows the effectiveness of the proposed technique.

• 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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.59-70
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• 2022

본 논문에서는 쿼드로터의 모터 하나가 완전히 고장이 발생한 경우 쿼드로터의 위치 제어를 위한 능동 결함 허용 제어 방법을 제안한다. 소각의 가정 없이 라그랑지 방정식을 사용하여 쿼드로터의 동적 방정식을 구한다. 제안한 방법에서는 모터의 결함 검출을 위해 고장 검출 및 진단(FDD) 모듈과 고장 검출 및 분리(FDI) 모듈로 구성되는 고장 검출모듈을 설계한다. FDD 모듈에서는 구해진 동력학에 기반하여 쿼드로터의 상태를 관측하는 비선형 관측기를 설계한다. 관측된 쿼드로터의 상태들를 이용하여, 유수 신호를 설계하고 결함을 검출하기 위한 유수 신호의 적절한 문턱 값을 설정한다. 또한 설계된 추가 조건을 사용하여 결함 위치를 알아내기 위한 FDI 모듈을 설계한다. 모터의 결함을 검출한 후 쿼드로터가 원하는 경로로 비행하기 위해 다중 슬라이딩 표면 제어 기법에 기반한 결함 허용 제어기를 설계한다. 마지막으로, 모의실험을 통해 제안한 능동 결함 허용 제어 방법이 효용성을 검증한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.114-123
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• 2005

서보 설비를 위한 순차적 파라미터 자동 튜닝 알고리즘을 갖는 영구자석 동기전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor: PMSM)의 비선형 속도 제어 기법이 제시된다. 비선형 제어 방식은 시스템 파라미터와 부하상태가 정확하게 일치하지 않는 경우 만족스러운 성능을 줄 수 일다. 최근에 향상된 속도 제어 성능을 위해 적응형 기법, 슬라이딩 모드 제어, 및 관측기에 기반 한 기법들이 제안되었다. 하지만, 이 방법들은 관성의 큰 변화, 속도의 빠른 과도 특성 및 샘플링 주기 증가와 같은 특정한 조건에서 더 이상 만족스러운 성능을 제공하지 않는다. 일반적으로, 속도 동특성에 영향을 주는 주요 파라미터를 동시에 추정하기는 쉽지 않다. 이를 해결하기 위해 설치 및 기동시 전동기 주요 파라미터를 시간 구간 별로 나누어 자동으로 추정하는 순차적 파라미터 튜닝 알고리즘이 제안된다. 제안된 방식이 DSP TMS320C31을 이용하여 구현되고 유용성이 시뮬레이션과 실험을 통해 입증된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권2호
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• pp.26-33
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• 2019

인공위성 구동기로 사용되는 제어 모멘트 자이로(CMG)는 자신의 김블을 조종하여 큰 토크를 생성한다. 각각의 김블은 고속으로 회전하는 휠을 받치고 있기 때문에 휠의 질량 불균형은 외란을 발생시키게 되고 위성의 자세제어 성능을 저하시킨다. 따라서 구동기 고장을 대비하기 위해 외란을 진단하고 식별할 필요가 있다. 외란을 진단하기 위해 상태 관측기를 이용한 방법을 적용하였다. 본 논문에서는 2차 슬라이딩 모드 관측기를 이용하여 CMG의 단일 외란/고장을 탐지하였다. 또한 4개의 CMG가 설치되어 있는 위성 시뮬레이터를 이용하여 이 알고리즘을 검증하였다.