• 전력전자학회논문지
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• 제4권6호
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• pp.608-615
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• 1999

본 논문에서는 초음파 모터의 위상차 구동원리에 관해서 명확히 하였고, 이를 이용하여 점·탄성 특성을 갖는 컴플라이언스 제어를 제시하였다. 제안된 컴플라이언스 제어는 인간의 근골격 시스템으로부터 유출하여 인간의 운동특성과 같이 매니퓰레이터의 관절 토크를 점성과 탄성계수의 조절에 의해 매니퓰레이터의 위치와 자세가 제어되도록 하였다. 초음파 모터의 위상차 구동원리에 대한 타당성을 모의실험을 통해 검증하였으며, 제시된 제어방법의 타당성을 검증하기 위하여 초음파모터를 이용하여 2축 수평형 직접구동 매니퓰레이터를 제작하여 점성과 탄성 특성에 대한 실험을 하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권8호
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• pp.64-71
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• 2006

In this paper, a uniform speed controller for an ultrasonic rotary motor is developed using the phase-difference method. The phase difference method uses traveling waves to drive the ultrasonic motor. The traveling waves are obtained by adding two standing waves that have a different phase to each other. A compact phase-difference driver system is designed and integrated by combining VCO(Voltage Controlled Oscillator) and phase shifter. Theoretically the relationship between the phase difference in time and the rotational speed of the ultrasonic motor is sine function, which is verified by experiments. Then a series of experiments under various loading conditions are conducted to characterize the motor's performance that is the relationship between the speed and torque. Proportional-integral control is adopted for the uniform speed control. The proportional control unit calculates the compensating phase-difference using the rotating speed which is measured by an encoder and fed back. Integral control is used to eliminate steady-state errors. Differential control for reducing overshoot is not used since the response of ultrasonic motor is prompt due to its low inertia and friction-driving characteristics. The developed controller demonstrates reasonable performance overcoming disturbing torque and the changes in material properties due to continuous usage.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권4호
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• pp.53-62
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• 2010

This study introduces about development of multi-DOF ultrasonic motor that are composed of a bar-shaped stator and a spherical rotor. The ultrasonic motor is a motor which is operated by vibrations over frequency of 20kHz. The multi-DOF ultrasonic motor will be developed by expanding the basic theory of existing 1-DOF ultrasonic motor. It can generate 3-DOF rotation of the rotor around perpendicular axes using 3 vibration modes of stator. By using finite element methods, the optimal dimension of stator is decided and made the components of stator. When we apply the multi-DOF ultrasonic motor composed of rotor and stator to the driving test system, it will be checked whether the motor can be driven at the direction of 3-DOF or not. And it is proposed how the simulation of square bar shaped multi-DOF ultrasonic motor is accomplished.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.500-509
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• 2007

본 논문에서는 FPGA를 사용하여 진행파형 초음파모터의 2상 입력 전원 전압의 주파수, 전압, 전압차 및 2상 간의 위상차 조절이 가능하고, 최대 8대의 초음파모터를 동시에 제어할 수 있는 PC기반 8채널 USB통신 초음파모터 디지털 제어기를 제안한다. 제안한 제어기는 FPGA를 사용한 디지털 논리에 의해 각각의 파라미터를 실시간으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라 속도 및 위치 센서인 로터리 엔코더의 카운터 회로를 FPGA 회로에 내장시킴으로써 별도의 외부 회로 구성이 불필요하여 제어기의 크기나 생산비용의 절감을 기대할 수 있다. 제안한 새로운 방식의 제어기의 성능을 검사하기 위해서 홀딩토크가 다른 2가지 타입의 초음파모터에 대한 각 파라미터 조절에 따른 무부하 속도 특성을 실험하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.33-36
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• 1998

This paper is a study on a linear ultrasonic motor with a first longitudinal$(L_1)$ and fourth bending $(B_4)$ double-mode rectangular plate. The stator vibrator is composed of an elastic material plate and of a piezo-ceramic element having a motion by electrical excitation. Each strain vector differs by $90^{\circ}$ generate travelling wave with the elliptical displacement motion of a point on the surface. To magnify displacement of longitudinal direction in elliptical displacement motion, the motor has a mechanism of the.displacement enlargement. In this paper, the vibration shape of the stator is simulated using the finite element method. A detailed model considered of the piezoelectric effect and of the exact geometry of the stator is used to calculate the displacement. The position of displacement mechanism is decided by the maximum displacement.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.477-478
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• 2012

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.53-54
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• 2012

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.413-414
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• 2013

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.861-865
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• 1998

A plate-type linear ultrasonic motor using logitudinal and bending multi-vibration mode was designed and fabricated for the application to card-forwarding device. The stator consisted of PZ-PT-PMS piezoelectric ceramic plate and stainless steel. The performances of the motor were measured. As the experimental results, no-load speed of the motor was 0.6m/s when applied voltage was $80\textrm{V}_{rms}$ in resonance frequency. Starting torque was 1.4 mNm and maximum efficiency was 1.2%.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.115-124
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• 2004

본 논문은 링형 초음파모터의 진동모드에 의한 진동특성 개선을 제안하였다. 고정자의 압전세락믹과 탄성체에 대한 설계는 공진주파수, 진동모드 및 결합계수 등을 고려한 유한요소법(FEM)에 의해 계산되었다. 6차로부터 8차까지의 진동해석 결과를 통하여, 7차 모드는 결합효율, 최소전력소비 및 굴곡 진동에 있어서 매우 우수한 결과를 얻었다. 또한 7차 모드 이상에서는 입력전압에 대한 출력전류가 매우 크게 증가함을 알 수 있었다. 두께 0.5[mm]∼2[mm]까지의 진동계산 결과 0.5[mm]에서 진동변위가 매우 높은 값을 지님을 알 수 있었다. 이러한 해석결과로부터 본 연구에서는 약 43.86[KHz]의 공진주파수을 갖는 외경 50[mm], 내경 22[mm]의 초음파모터를 제조하였으며 다음의 시뮬레이션 결과 42.2[KHz]와 실험결과43.86(KHz)의 값을 얻었다. 따라서 본 논문의 타당성은 시뮬레이션 결과와 실험결과의 비교 검토를 통하여 거의 일치하는 결과를 입증하였다.