• Journal of Power Electronics
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• 제11권4호
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• pp.408-417
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• 2011

The plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) are specialized hybrid electric vehicles that have the potential to obtain enough energy for average daily commuting from batteries. The PHEV battery would be recharged from the power grid at home or at work and would thus allow for a reduction in the overall fuel consumption. This paper proposes an integrated power electronics interface for PHEVs, which consists of a novel Eight-Switch Inverter (ESI) and an interleaved DC/DC converter, in order to reduce the cost, the mass and the size of the power electronics unit (PEU) with high performance at any operating mode. In the proposed configuration, a novel Eight-Switch Inverter (ESI) is able to function as a bidirectional single-phase AC/DC battery charger/ vehicle to grid (V2G) and to transfer electrical energy between the DC-link (connected to the battery) and the electric traction system as DC/AC inverter. In addition, a bidirectional-interleaved DC/DC converter with dual-loop controller is proposed for interfacing the ESI to a low-voltage battery pack in order to minimize the ripple of the battery current and to improve the efficiency of the DC system with lower inductor size. To validate the performance of the proposed configuration, the indirect field-oriented control (IFOC) based on particle swarm optimization (PSO) is proposed to optimize the efficiency of the AC drive system in PHEVs. The maximum efficiency of the motor is obtained by the evaluation of optimal rotor flux at any operating point, where the PSO is applied to evaluate the optimal flux. Moreover, an improved AC/DC controller based Proportional-Resonant Control (PRC) is proposed in order to reduce the THD of the input current in charger/V2G modes. The proposed configuration is analyzed and its performance is validated using simulated results obtained in MATLAB/ SIMULINK. Furthermore, it is experimentally validated with results obtained from the prototypes that have been developed and built in the laboratory based on TMS320F2808 DSP.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.31-36
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• 2012

군용 차량은 일반 차량에 비하여 높은 기동 성능 및 정숙성을 요구한다. 또한 최소의 연료 보급으로 최대의 작전 수행 능력을 보유하고 있어야 한다. 시리즈 하이브리드 자동차의 경우 모터만을 이용하여 차량을 구동하므로, 정숙성이 뛰어나고 초기 기동 토크가 커 구동 성능이 뛰어나다. 또한 하이브리드화를 통하여 연비 향상 효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 시리즈 하이브리드 차량의 경우 배터리 SOC 와 차량의 주행 상태에 따라 엔진과 발전기로 이루어진 발전 시스템에서 전기를 생산하여 차량 구동에 이용하거나 배터리를 충전한다. 발전 시스템의 작동 여부와 작동 영역을 결정하는 것이 시리즈 하이브리드 차량의 주행 전략이며 이 주행전략에 따라 연비 성능에 차이가 난다. 본 연구에서는 Thermostat, Power-Follower, Combined 주행 전략을 비교/평가 하였으며 새롭게 제안한 Combined 주행 전략을 통하여 기존 차량 대비 37%의 연비 향상 효과를 얻을 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권6호
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• pp.371-378
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• 2008

Bio-diesel applications seem to be extended due to bio-diesel policies and changes of agricultural environment. This study was conducted to develop a rapeseed reaping equipment attachable to the conventional combine. This paper was intended to report concept design, process and manufacturing of the prototype rapeseed reaping equipment. For concept design, physical properties of "SUNMANG", which is a typical rapeseed as bio-diesel materials, were considered. The designed prototype rapeseed reaping equipment consisted of wide-width plates, finger type knifes, side cutter knifes and drive equipments. The wide-width plate is 2.1 m wide, 0.7 m long, and 0.002 m thick. The finger type cutter knifes have 14.5 fingers, 30 knifes, and the specification was 7.6 cm of pitch, 8.3 cm of length and $21^{\circ}$ of cutting angle. The side cutter knifes consisted of a hydraulic pump, a hydraulic motor, a flow control and a relief valve, a hydraulic hose, a driving equipment and a reciprocating cutter knife. The 18 reciprocating cutter knifes were 137 cm long and knife pitch, knife length and cutting angle were 7.7 cm, 10.5 cm, and $18^{\circ}$. Prototype weight of the rapeseed reaping equipment was heavier by 272 kg when compared with the manual reaping equipments. Load distributions of left and right side showed 50% and 49%, and those of front and rear side showed 64% and 36%. Static turn-over angles in left and right of the prototype were $38.1^{\circ}$ and $38.7^{\circ}$, respectively. The designed prototype rapeseed reaping equipment was properly mounted at the front of a conventional combine.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1123-1133
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• 2012

논문에서는 극저속 영역 및 저속 영역에서 안정적이고 동특성이 우수한 벡터제어 시스템을 구성하여, 축소차원 상태관측기를 이용한 순시속도 관측기와 극 저속 제어, 회전자 속도를 추정하는 벡터제어 시스템에 관한 방법을 제안하였다. 본 시스템에서 제안된 관측기는 축소차원 상태관측기를 부하토크 추정에 적용하여 속도추정에 이용함으로서 시스템구성을 간단히 구현 하면서도 극 저속 영역에서 정확한 순시속도 추정이 가능하였다. 또한, 시스템 잡음에 의한 영향을 줄이고, 관측기의 극을 변화시키는 일 없이 부하외란 이나 모델화 오차, 측정 잡음 등에 강인한 유도전동기 속도제어 시스템을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권1호
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• pp.1-8
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• 2016

본 논문에서는 기존의 관성안정화 플랫폼에서 보편적으로 사용됐던 PID 제어에 외란관측기를 적용하는 알고리즘 제안한다. 외란관측기 알고리즘을 적용하기 위하여 직접구동 모터로 구동되는 안정화 플랫폼 축의 관성모멘트와 축 마찰 특성을 실험적으로 구하고, 시뮬레이션과 실험결과를 비교하여 정확도를 검증하였다. 또한 차수와 상대차수가 다른 여러 가지 Q-filter 적용실험을 통하여 필터 특성에 따른 시스템의 안정성을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 6 자유도 시뮬레이터를 이용하여 차량 모션 인가실험을 통해 이중 PID 제어 루프의 결과와 비교/검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.240-245
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• 2004

본 연구에서는 SRM의 최대 토크 운전을 위한 자기동조 제어방법을 연구하였다. SRM은 비선형적인 특성이 강하여 해석적인 방법으로 특성을 고찰하거나 속도 및 토크 제어가 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 최대 토크 운전을 위한 적절한 턴-온/오프각 제어를 자기동조방식(self-tuning method)에 의해 결정하는 방식을 제안하였다. 그리고 턴-온/오프각을 제어하기 위해 귀환되는 신호는 각각 엔코더 펄스수와 상전류의 증분값을 사용하였으며, 운전 중에 스스로 적절한 턴-오프각을 먼저 추종하고 다음으로 턴-온각을 추종하게 된다. 턴-온/오프각은 서로 종속적인 관계에 있으므로 최대 토크 값을 유지하기 위한 턴-온/오프각을 실시간 자기동조방식으로 제어하였으며, 실험을 통해 제안된 방식이 타당함을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.516-523
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• 2001

진화프로그래밍과 슬라이딩 모드 관측기를 이용하여 SRM의 위치 속도를 추정하고 이를 속도제어에 적용하는것을 소개하고자 한다. 회전자 정보각의 검출은 일반적으로 엔코더나 레졸버를 사용하나, 이러한 기계적인 외부 위치 센서는 가격이 비싸므로 SRM 시스템의 설치 비용과 전체 드라이버 시스템의 크기가 증가하는 요인이된다. 따라서 산업현장에 적용하는 한계의 원인이 된다. 본 연구에서는 위치 및 속도센서를 제거한 슬라이딩 모드 관측기를 사용하여 SRM 드라이브에 적용되었다. 그러나 SRM의 제어에 있어 슬라이딩 모드 관측기의 파라메터들이 매우 민감하여 작은 변화에 대해서도 위치와 속도 추정결과에 많은 영향을 미친다. 제어이득을 일정하게 유지하고, 슬라이딩 모드 관축기의 파라케터들을 크게 변화시킬 경우, 관축기의 파라메터들은 관측기의 떨림 폭을 결정하므로, 위치와 속도의 추정값의 변화가 크게 발생하여 관측기의 떨림 현상이 나타난다. 본 연구에서는 이러한 슬라이딩모드 관측기의 파라메터들과 제어기의 이득들을 방향성 벡터를 갖는 진화 프로그래밍을 사용하여 최적의 파라메터들을 선정하고, 이를 제어시스템으로 구현하고자 한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.96-105
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• 2013

This paper presents a standardization method for designing wire harness systems, based on the control types and functional blocks, for use in commercial vehicles. With a rapid increase in the installation of systems with added new features, it is very important to develop a reliable wire harness design in a short time by standardizing wire harness designs and reusing the standard design. Because the function of a system, particularly, for commercial vehicles, varies significantly on the basis of the requirements, regulations, and options, it is not effective to establish one standard design for one system. In addition, a system with the same function may differ in terms of the input conditions and output loads on the basis of the installed vehicle types, and it is not practical to standardize a harness design targeting an entire system. In this study, the wire harness designs of a system were classified into six categories based on the control types of the system: switch driven, control of a switch, control of an electronic control unit, unit driven, control of a unit, and connector operation. Then, a wire harness design of each system was divided into three blocks according to their functions: the control, drive, and monitoring blocks. The standard wire harness designs were made for each functional block of each control type. The advantage of this proposed method is that an effective and practical design can be obtained, which covers the diversities in the same system for different grades of commercial vehicles with a reduction in the number of wire harness supplements.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권12호
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• pp.807-814
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• 2015

A control rod drive mechanism(CRDM) is a reactor regulating system, which inserts, withdraws or maintains a control rod containing a neutron absorbing material within a reactor core to control the reactivity of the core. The top-mounted CRDM for Jordan Research and Training Reactor(JRTR) with 5 MW power has been designed and fabricated based on the HANARO's experience through KAERI and DAEWOO consortium project. This paper describes the performance qualification test results to demonstrate the operability of a prototype and four production CRDMs during the reactor lifetime. The driving performance, the drop performance and the endurance tests for CRDM are carried out at a test rig simulating the actual reactor conditions. A vibration of internal components due to the coolant flow is also measured using a laser vibrometer. As a result, the CRDMs are driven having a good driving performance without a malfunction between command and output signals for the stepping motor. Also, the pure drop time and the impact acceleration are within 0.72 s and 4.2 g to meet the design requirements, and the vibrational displacement of control rod is measured as maximum $5.2{\mu}m$.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권4호
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• pp.1027-1036
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• 2018

In this paper a new generalized space vector pulse width modulation scheme is proposed based on the principle of reverse mapping to drive the switches of multilevel inverters. This projected scheme is developed based on the middle vector of the subhexagon which holds the tip of the reference vector, which plays a major role in mapping the reference vector. A new approach is offered to produce middle vector of the subhexagon which holds tip of the reference vector in the multilevel space vector plane. By using middle vector of the subhexagon, reference vector is linked towards the inner two level sub-hexagon. Then switching vectors, switching sequence and dwell times corresponding to a particular sector of a two-level inverter are determined. After that, by using the two level stage findings, the switching vectors related to exact position of the reference vector are directly generated based on principle of the reverse mapping approach and do not need to be found at n level stage. In the reverse mapping principle, the middle vector of subhexagon is added to the formerly found two level switching vectors. The proposed generalized algorithm is efficient and it can be applied to an inverter of any level. In this paper, the proposed scheme is explained for a five-level inverter and the performance is analyzed for five level and three level inverters through MATLAB. The simulation results are validated by implementing the propose scheme on a V/f controlled three-level inverter fed induction motor using dSPACE control desk.