외란상쇄 관측기에 의한 유도전동기의 부하토크 제어특성

송호빈 明知大學校 2004 국내박사

최근 들어 유도전동기 운전 시스템에 있어서 벡터제어이론을 적용한 시스템이 산업현장에 널리 보급되고 있으며 유도전동기 구동기술의 발전에 의해 그 적용분야 또한 다양화되고 있다. 예를 들어 부하토크의 변동이 크게 나타나는 압착기나 컴프레서와 같은 장치에서 부하의 변동에 상관없이 정속도를 유지하는 것은 매우 중요한 문제이다. 따라서 이러한 요구에 대한 제어기의 특성은 외란의 변화와 시스템 파라미터의 변화에 대비하여 강인한 제어기를 필요로 한다. 일반적으로 사용되는 PI제어기의 경우 구현이 쉽고 간단하며 제어기 이득을 적절히 조절함으로써 최적의 운전상태를 얻을 수 있다. 그러나 부하 외란이나 파라미터 변동에 매우 민감하기 때문에 운전범위에 제한을 받는다. 또한, 출력 측에 외란의 영향이 나타나고, 이 외란을 보상하는 시간이 많이 걸리게 된다. 따라서 일반적으로 외란이 있는 경우에 내부모델 원리를 기초로 하여 출력에서 외란의 영향이 나타나지 않는 외란상쇄를 고려 할 필요가 있다. 본 논문에서는 전동기에서 기계적인 파라미터의 변화와 함께 외란의 변화에 대하여 외란상쇄 feedforward 루프제어를 적용한 유도전동기의 벡터제어를 고려하였다. 제안한 시스템에서 부하토크는 유도전동기의 토크를 최소차원 상태관측기를 근거로 하여 추정한다. 최소차원 상태관측기를 통해 추정된 부하토크에 의해 토크전류를 얻어내고, 토크전류분을 feedforward 보상해 줌으로서 외란에 의한 영향을 상쇄시켜 외란이 유입되거나 부하가 가변되는 등의 조건에서도 안정되게 동작하는 강인한 속도제어 시스템을 실현할 수 있다. 최근 대부분의 유도전동기 제어에서는 속도검출 센서의 가격과 신뢰도에 의한 문제점이 대두되기 때문에 속도 센서가 없는 제어방법이 널리 사용되고 있다. 이에 본 논문에서도 속도 센서가 없이 검출된 전압과 전류에 의해 속도를 추정하여 사용함으로서 시스템의 가격을 낮추고, 신뢰도를 높일 수 있도록 하였다. 제시한 제어기의 타당성을 입증하기 위하여 Simulink를 이용하여 시뮬레이션을 수행하여 타당성과 안정성을 검토하였고, 이를 확인하기 위하여 실제 시스템을 구성하여 실험을 수행하였다. 그 결과 기존의 시스템에 비해 강인한 시스템을 구성할 수 있음을 확인하였다. In these days, the vector-control application induction motor system is used to industrial spot and the application filed is various. For examples, it is important that the rated speed is maintained without changing load to device like a compressor showing huge change of load torque. So, the robust controller is needed to prepare for changing system parameter and disturbances. In the case of PI controller, it is easy and simple to realize, and to get the optimal operation condition with regulating controller gain. But PI controller is subjected to restriction at the region of operation, because of very sensitivity to change of parameters or disturbances. And this shows effect of disturbances to output side, and then it takes long time to compensate disturbances. Hence, generally speaking, in the case of being disturbances, this controller must consider disturbance offset based on internal modeling. In this paper, vector control to applied disturbance offset feedforward loop control for changing disturbances with various mechanical parameters is suggested. The proposed system estimate load torque based on induction motor torque using minimum dimension state observer. Beacause speed controller using state observer is used on condition of feedforward loop for a torque, the robust speed control system is realized. In the most of induction motor control, the problem of detecting speed sensors cost and reliability is showed, so the control method without speed sensor is widely used. Because of this reason, the proposed paper does to heighten reliability of system by presuming and use the speed by voltage and electric current that is detected without speeds sensor. To prove the propriety of this paper, the various simulations carried out adequacy and stability using SIMULINK, and at the same time real system is made, so it is proved. A s the results of embodying the system, the robust system is realized.

3상 전압형 PWM 컨버터의 순시전류제어

송호빈 명지대학교 대학원 1997 국내석사

본 논문은 3상 교류전원측과 직류 출력간에 정역의 변환이 가능한 3상 전압형 PWM 컨버터에서 변조각 지연에 따른 보상을 위한 저역통과필터 및 상전이기 및 순시전류 제어법에 대해서 논하였다. 본 논문에서는 안정된 변조가 이루어지기 위해 저역통과필터 및 상전이기를 이용하여 동기선호의 왜형 및 변조지연에 따른 제어 및 보상법을 적용하였다. 또한 실제 전류가 기준전류에 추종되도록 순시전류제어기를 적용하였으며, 적용된 제어 알고리즘을 통해 입출력 특성에 대한 시뮬레이션을 하고 실험을 통하여 그 타당성을 확인하였다. This paper is applied the low pass filter and phase shifter for the compensation method of modulation angle delay and the instantaneous current control method of the voltage type PWM converter that its power is able to flow bidirectionally between the 3 phase AC supply and DC bus voltage. This paper is applied the compensation and the control methode related to a disturbance of synchronous signal and modulation angle delay using the low pass filter and phase shifter for the stable modulation. The instantaneous current controller is proposed, which is to be followed the actual current into reference current. And the validity is proved by the experiment and the simulation on the input or output characteristics using a proposed control algorithm.

모바일 기기용 고속 위상 고정 PLL 설계

송호빈 한양대학교 대학원 2009 국내석사

위상고정루프(Phase-Locked Loop, PLL)는 고속의 직렬 데이터 전송, RF 무선 통신 시스템, 하드 디스크 컨트롤러, 고속 인터페이스 등 다양한 분야에 널리 쓰이는 핵심 블록이다. PLL은 사용되는 응용분야에 따라 설계 목표가 다르다. 휴대용 기기의 경우 사용되는 위상고정루프는 저전력과 낮은 지터 특성이 중요하며, 하드 디스크 컨트롤러의 경우에는 빠른 위상 고정 시간이 요구된다[1]. PLL의 지터 특성을 최소화하기 위해서는 특히 루프의 대역폭 설계에 대해 주의하여야 한다. 외부의 잡음으로 인한 루프의 출력 지터를 줄이기 위해서는 루프의 대역폭을 좁게 설계해야하는 반면, 루프 내부의 발진기로 인한 출력 지터를 최소화하기 위해서는 루프의 대역폭을 가능한 넓게 해야 한다. 또한, 빠른 위상 고정 시간을 위해서도 루프의 대역폭을 넓게 설계되는 것이 바람직하다. 이와 같은 낮은 지터와 빠른 위상 고정 특성을 만족시키기 위하여 듀얼 슬로프 위상고정 루프들이 제안되었다[1-3]. 듀얼 슬로프 위상 고정 기법은 위상차가 기준치 이상으로 커지게 되면, 위상차에 따른 전류량의 비율을 증가시킴으로써 위상 고정 시간을 단축시킬 수 있다. 그러나 기존의 듀얼 슬로프 회로의 경우는 1-2 개의 phase frequency detector(PFD)와 charge pump 블록들이 추가적으로 필요하기 때문에 면적과 전력 소모 측면에서 불리하다. 따라서, 본 논문에서는 기존의 듀얼 슬로프 위상 고정 기법의 단점인 소비전력 및 회로 면적의 증가를 최소화할 수 있는 새로운 듀얼 슬로프 위상 고정 기법을 제안한다. 즉, 추가적인 PFD와 charge pump를 사용하는 대신, charge pump 회로에 전류 조절 기능을 추가하고, PFD의 출력신호 (UP, DOWN)를 활용함으로써 위상차에 따른 전류량 조절 기능을 수행할 수 있도록 한다. 본 논문에서 설계한 PLL은, CIS (CMOS Image Sensor) 인터페이스의 I/O 표준중의 하나인 SMIA (Standard Mobile Imaging Architecture)에서 정의한 규격을 만족시키도록 설계하였으며, 3.3V 0.35μm CMOS 공정 파라미터를 사용하여 설계를 수행하였고, HSPICE 시뮬레이션으로 동작 및 성능을 검증하였다. HSPICE 시뮬레이션 결과, 제안한 듀얼 슬로프 기법은, 기존의 싱글 슬로프 회로에 비하여 위상 고정 시간이 약 40% 감소하였다. The phase-locked loop (PLL) is a key component broadly used in various fields such as high-speed serial data transmission, RF wireless communications, hard disk controller, high-speed interface, portable devices and so on. The PLL design should different with its application. For example, the PLL is required low-power consumption and low jitter should be emphasized in portable devices design, and quick phase-locking time is for very important hard disk controller design[1]. In order to minimize the jitter feature in PLLs, the loop bandwidth should carefully determined. The loop bandwidth should be made as narrow as possible to minimize the output jitter due to external noise. On the contrary, the loop bandwidth should be made as broad as possible to minimize the output jitter due to internal oscillator noise, or to obtain a fast -locking PLL. To satisfy low jitter and fast-locking performance, dual slope PLLs have been propose which provide slow slope for low jitter, but provide a fast slope for fast locking large phase difference. However, the previous dual-slope PLLs significantly increase the circuit area and power consumption. because they additionally need one or two phase frequency detector and charge pump blocks. This thesis propose a novel dual-slope phase-locking technique to alleviate the drawback of the previous ones increase in the power consumption and circuit area. The proposal technique include the current control circuit in the charge pump block where the current is controlled by the output signal (UP, DOWN) of the PFD. This method is advantageous in the power consumption and circuit area, because it does not need additional the PFD and charge pump block. The PLL has been designed to meet the specification required by SMIA (Standard Mobile Imaging Architecture), which is one of the I/O specification used for mobile imaging devices. The functionality and performance of the PLL has been verified by HSPICE simulation with 3.3V 0.35μm CMOS design parameter. HSPICE simulation result show that the phase locking time is shorter by 40% than conventional single slope techniques.

正祖의 易學觀과『周易 』해석

송호빈 고려대학교 대학원 2007 국내석사

正祖 역학 입문기에 『易學啓蒙集箋』을 명찬하는 등 象數易에 비중을 두었으며 박학적, 고증적 학문 태도를 견지하였다. 또 『經書正文』을 통해 古易을 회복하려는 의지를 보였고, 이는 李光地의 『周易折中』을 전범으로 삼아 『大全』을 극복한 새로운 텍스트를 실제로 구축하려는 시도로 발전하였다. 만년에 편찬한 『五經百篇』에서 볼 수 있듯이 그는 義理易의 관점에서 『周易』을 덕성의 체득과 실천의 전범으로 여기는 데 그쳤다. 정조는 義理的 관점에 비중을 둔 周易講義와 總經講義에서 程頤와 朱熹 간의 모순을 조정하고 程朱와 여타 학설의 차이를 변정함으로써 정이,주희 역학을 “讀易”의 준거로 세우고자 하였다. 그는 다양한 해석의 가능성을 담보하는 포괄성과 『주역』 經傳 및 舊說 간의 논리적 일관성을 기준으로 취사하였고, 방법론의 상대성을 들어 절충하였다. 그는 君師를 지향한 군왕으로서 世祖의 『易學啓蒙要解󰡕를 계승하고자하였고 이를 『역학계몽집전』으로 구현하였다. 그는 『주역』의 의리해석에서 특히 학문과 덕업에 있어서의 自彊不息 정신을 강조하였다. 또 『주역󰡕의 원리를 통해 一極과 萬物로 구성된 이상적 질서를 구상하였다. 그러나 그의 역학은 정밀한 경학으로도 현실적인 경세학로도 나아지 못했다.

金秉善 編 『華東唱酬集』 硏究

송호빈 고려대학교 대학원 2017 국내박사

본고는, 『화동창수집』을 둘러싼 인물과 자료들을 정리하고 『화동창수집』을 문헌학적으로 분석함으로써, 이 책이 어떠한 背景 속에서 생겨났고 어떠한 과정을 거쳐 成立하였으며 어떠한 시각과 방법으로 活用되었는지 실증하였다.