RnDCircle Logo
DESIGN AND CONTROL
서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부 강예구 교수
Inductive Self-Sensing
High-Frequency Injection
dq-Transform
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
구성원

DESIGN AND CONTROL

서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부 강예구 교수

DESIGN AND CONTROL 연구실은 전동기 설계, 제어, 파워 일렉트로닉스, 임베디드 시스템, 예지보전 등 전기전자공학의 핵심 분야를 아우르는 융합 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 전자기 기계 설계, 센싱 시스템 개발, 신속한 프로토타이핑 등 첨단 제조 및 설계 기술을 바탕으로 실제 산업 현장에 적용 가능한 고성능 전동기 시스템을 개발하는 데 주력하고 있습니다. 특히, 전동기 제어 및 센서리스 제어, 자기 베어링 기술, 로봇 및 자동차 응용 제어 등 다양한 분야에서 혁신적인 제어 알고리즘을 연구하고 있습니다. Matlab Simulink와 C 컴파일러를 활용한 시뮬레이션 및 실험을 통해 이론과 실제를 연결하는 연구를 지속적으로 수행하고 있으며, 이를 통해 차세대 전동기 시스템의 설계 및 제어 기술 발전에 기여하고 있습니다. 파워 일렉트로닉스 분야에서는 컨버터 설계, 전력 변환 산업 응용, 그리고 파워 일렉트로닉스 회로의 신속한 설계 및 제작에 중점을 두고 있습니다. 임베디드 시스템 연구에서는 아날로그 및 디지털 도메인에서의 필터 설계, 유무선 통신 구현, 그리고 토크, 속도, 위치 제어를 위한 컨트롤러 설계에 집중하고 있습니다. 프로젝트 기반 학습을 통해 학생들이 실제 임베디드 시스템을 설계하고 구현할 수 있도록 다양한 실습 환경도 제공하고 있습니다. 예지보전 및 헬스 매니지먼트 분야에서는 물리 기반 모델과 데이터 기반 모델을 결합한 PHM 기법을 개발하여, 전동기 구동 시스템의 고장 예측 및 상태 진단을 실현하고 있습니다. 이를 통해 시스템의 신뢰성을 높이고, 유지보수 비용을 절감하며, 예기치 못한 고장으로 인한 생산성 저하를 최소화할 수 있습니다. DESIGN AND CONTROL 연구실은 스마트 팩토리, 전기자동차, 로봇, 항공우주 등 다양한 응용 분야에서 요구되는 고성능, 고신뢰성의 전력 및 제어 시스템 개발에 앞장서고 있습니다. 앞으로도 첨단 기술 개발과 융합 연구를 통해 미래 산업의 혁신을 선도할 것입니다.

Inductive Self-SensingHigh-Frequency Injectiondq-Transform전동기 구동 제어영구자석 동기기
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
고주파 인젝션 기반 인덕티브 자기감지 전동기 위치추정 및 제어 thumbnail
고주파 인젝션 기반 인덕티브 자기감지 전동기 위치추정 및 제어
Inductive Self-Sensing and Position Control of Electric Machines Using High-Frequency Injection
연구 분야 상세보기
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
3
논문 전체보기
1
Article
|
·
인용수 0
·
2026
Hall-Effect–Sensor–Based Simultaneous Translational and Rotational Position Sensing System
Seongjin Hur, Ye Gu Kang
IF 4.9 (2026)
IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
This paper presents a novel Hall sensor–based methodology capable of simultaneously measuring rotary and translational positions for magnetic levitation systems and robotic joints. The sensing structure employs twelve low-cost Hall-effect sensors, arranged as four sets of three-phase sensors, to measure the radial magnetic flux generated by permanent magnets mounted on the moving part. By strategically placing the sensors in radial symmetry, differential information among the sensor sets is utilized to extract bothx–ytranslational displacements and the rotary angleθr. The proposed algorithm estimates positions using only simple addition and multiplication operations, with minimal signal filtering applied solely for noise suppression, resulting in nearly negligible phase delay. Using zero-sequence components derived from Clarke transformation, the method enables fast and accurate estimation of all three position components. The fabricated prototype achieves a rotary range of 0 to 2π and a translational range of ±3 mm along bothx- andy-axes, while maintaining a compact and low-cost configuration suitable for integrated multi-axis position sensing.
https://doi.org/10.1109/jestpe.2026.3668823
Magnetic levitation
Position (finance)
Magnet
Noise (video)
Levitation
Measure (data warehouse)
Position sensor
Phase (matter)
Magnetic flux
2
Article
|
·
인용수 0
·
2025
Compact and High-Efficiency Novel Wireless Power Transfer System for Reconfigurable Seat in Autonomous Vehicle Applications
Donghoon Kim, Ye Gu Kang, Chi‐Hyung Ahn
IF 7.4 (2025)
IEEE Transactions on Industrial Electronics
This article proposes a novel resonator structure for wireless power transfer (WPT) in autonomous vehicle seat applications. The proposed WPT system employs helical coils for both the transmitter and receiver (RX), achieving a high coupling coefficient exceeding 0.5 across a substantial RX movement range. To mitigate the complexity of the system due to RX movement, an-uniform resonator with unequal turn spacing was developed using a genetic algorithm based on theoretical analysis. While the RX was moving, the proposed-uniform resonator reduced the receiving-side voltage and current variations to 5.8% and 4.4%, respectively. This represents a significant improvement over the 34.1% and 37.0% observed in conventional coil designs with equal turn spacing. Additionally, the proposed system maintained a total system efficiency above 85% over the entire RX movement range, demonstrating its suitability for dynamic WPT applications without the need for RX position detection systems. In conclusion, the proposed resonator overcomes the tangling and reliability issues of traditional power cables, enabling flexible seat movement in future autonomous vehicles to optimize their interior space.
https://doi.org/10.1109/tie.2025.3626593
Wireless power transfer
Resonator
Transmitter
Wireless
Electromagnetic coil
Coupling coefficient of resonators
Power (physics)
Reliability (semiconductor)
3
Article
|
인용수 7
·
2022
Saliency-Based Rotor Spatial Position Displacement Self-Sensing for Self-Bearing Machines
Ye Gu Kang, Daniel Fernández, David Reigosa
IF 3.9 (2022)
Sensors
Self-bearing machines do not contain physical bearings but magnetic bearings. Both rotor rotary and spatial positions displacement are required in these types of machines to control the rotor position while it is levitating. Self-bearing machines often use external sensors for x (horizontal) and y (vertical) spatial position measurement, which will result in additional cost, volume, complexity, and number of parts susceptible to failure. To overcome these issues, this paper proposes a xy-position estimation self-sensing technique based on both main- and cross-inductance variation. The proposed method estimates x and y position based on inductive saliency between two sets of three-phase coils. The proposed idea is applied on a combined winding self-bearing machine which does not require additional suspension force winding. No additional search coil placement for xy-position estimation is required. Therefore, the proposed algorithm can result in a compact size self-bearing machine that does not require external sensors for xy-position measurement and suspension force winding.
https://doi.org/10.3390/s22249663
Rotor (electric)
Magnetic bearing
Bearing (navigation)
Position (finance)
Displacement (psychology)
Levitation
Electromagnetic coil
Control theory (sociology)
Angular displacement
Inductance
최신 정부 과제
2
과제 전체보기
1
2025년 5월-2025년 12월
|58,334,000
복합 소규모 농업용 지능형 경로 탐색 주행 플랫폼
1. 최종 목표: 트랙터를 대체하는 소규모 농기계 주행 플랫폼 개발 가. 트랙터를 대체하는 소규모 농기계 자율화 플랫폼 개발 나. UWB를 이용한 실시간 위치 추적기술을 이용하여 실내(시설농가)에서도 동작할 수 있는 경로 트랙킹 기술 확보 다. 농기계 완전 자율화를 위한 디딤돌 기술 확보 라. 농업기계 농작업자동화 수준(KSB7951) 3단계(조건부 자동...
농업
경로탐색
주행 플랫폼
복합 소규모 농업용
지능형 주행 플랫폼
2
2022년 9월-2025년 2월
|25,169,000
홀센서 기반 다자유도 (x, y, theta) 센싱 시스템 개발
○ 본 연구과제의 최종 목표는 그림 4와 같이 다수 개의 홀 센서 기반의 3축(x, y, θ) 위치 센싱 시스템의 개발이다. 홀센서를 회전축 및 상기 회전축에 방사상으로 배치하여 로터의 수평 (x-axis)·수직(y-axis) 위치와 회전 (θ-axis) 위치가 하나의 센싱 시스템에서 동시에 측정될 수 있도록 한다. ○ 회전자의 수평 방향 및 수직 방향 위...
3자유도
센서
선형
회전
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2025모터 드라이브 시스템의 고장예측 시스템 및 그 방법1020250021636-
전체 특허

모터 드라이브 시스템의 고장예측 시스템 및 그 방법

상태
등록
출원연도
2025
출원번호
1020250021636
연구실 하이라이트
연구실의 정보를 AI가 요약해서 키워드 중심으로 정리해두었어요
핵심기술
차세대 센서리스 제어 기술
AI 요약 확인하기
고성능설계
50kW급 초고속 베어링리스 모터 설계
AI 요약 확인하기
원가절감
홀 센서 기반 저비용 고정밀 위치 센서
AI 요약 확인하기
개발가속화
전동기 드라이브 시스템 신속 프로토타이핑
AI 요약 확인하기
미래기술
자율주행차용 무선 전력 전송 시스템
AI 요약 확인하기
연구자역량
글로벌 산업 경험 기반의 연구 리더십
AI 요약 확인하기
맞춤형 인사이트 리포트
연구실의 전체 데이터를 활용한 맞춤형 인사이트 리포트
연구 트렌드부터 공동 연구 방향성 기획까지
연구실과 같이 할 수 있는게 무엇인지,
지금 바로 확인해보세요
무료 리포트 확인하기