김상훈 연구실
강원대학교 전기전자공학과
김상훈 교수
전력 변환장치
PWM 컨버터
전류 재구성
김상훈 교수 연구실
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김상훈 연구실
강원대학교 전기전자공학과 김상훈 교수
김상훈 연구실은 전기전자공학과를 기반으로 전력변환장치와 전동기 구동시스템의 제어 및 신호처리 연구를 수행합니다. 인버터에서 션트 저항을 이용해 전류를 계측하고, CPWM/DPWM 변조 조건에 따른 전류 재구성 가능 영역을 분석하여 토크 리플과 전압 이용률 문제를 개선합니다. 또한 3상 PWM 컨버터의 오픈-스위치 고장을 전류의 DC 성분 및 고조파 지표로 특징화하여 ANN 기반으로 고장 모드를 국소화하는 진단 기법을 개발합니다. 이와 더불어 PMSM의 MTPA 운전점 산정과 벡터 제어 엔코더 오차 보상에 ADALINE 기반 추정 제어를 적용해 제어 정확도를 향상하는 연구를 진행합니다.
전력 변환장치PWM 컨버터전류 재구성션트 저항 계측인공신경망
대표 연구 분야
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션트 저항 기반 전류 재구성과 PWM 변조를 통한 인버터 구동 품질 향상 연구
Shunt-Resistor-Based Current Reconstruction and PWM Modulation for Inverter Drive Performance
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션트 저항 기반 전류 재구성과 PWM 변조를 통한 인버터 구동 품질 향상 연구
Shunt-Resistor-Based Current Reconstruction and PWM Modulation for Inverter Drive Performance
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PWM 컨버터 다중 오픈-스위치 고장 진단을 위한 ADALINE-ANN 기반 전류 특징 추정 연구
ADALINE-ANN Based Current Feature Estimation for Multiple Open-Switch Fault Diagnosis in PWM Convert
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PMSM 구동의 MTPA 제어와 벡터 제어 엔코더 오차 보상을 위한 ADALINE 기반 제어 연구
ADALINE-Based Control for MTPA Operation and Encoder Error Compensation in PMSM Drives
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
5개년 연도별 논문 게재 수
10총합
5개년 연도별 피인용 수
43총합
주요 논문
5
논문 전체보기
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2024Adaptive linear neuron-based encoder measurement error compensation in vector control of two-phase stepping motors
Do–Hyeon Kim, Sang‐Hoon Kim
IF 1.3 (2024)
Journal of Power Electronics
https://doi.org/10.1007/s43236-024-00775-8
Encoder
Compensation (psychology)
Control theory (sociology)
Computer science
Phase (matter)
Vector control
Control engineering
Rotary encoder
Control (management)
Induction motor
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2023Improvement of MTPA Operating Point of PMSMs Using an ANN
Yeong-Seo Park, Sang‐Hoon Kim
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
영구자석 동기전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)에서 구리 손실을 최소화하기 위해서는 최대 토크 퍼 앰페어(Maximum Torque Per Ampere, MTPA) 제어가 필수적이다. 수학적 모델을 활용하는 MTPA 제어 방법은 파라미터에 대한 정확한 정보가 요구되지만, 파라미터가 온도와 부하에 따라 달라질 수 있으므로 정확한 MTPA를 수행하기는 어렵다. 따라서 본 논문은 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN)의 한 종류인 ADALINE(Adaptive Linear Neuron)을 이용한 새로운 MTPA 제어 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 ADALINE을 통해 dγ -축 전류 대비 고정자 전류의 궤적(locus)을 추정하고, 추정된 궤적을 통해 MTPA 운전점을 결정한다. 이 방법은 모터 파라미터의 변동에 강인하며 구현이 용이하다.
http://dx.doi.org/10.5370/kiee.2023.72.5.586
Control theory (sociology)
Ampere
Stator
Artificial neural network
Operating point
Torque
Mathematics
Point (geometry)
Control engineering
Computer science
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2022Expansion Technique of the Current Reconstruction Areas for Two-Phase Three-Leg Inverters
Hye-In Jeong, Sang‐Hoon Kim
IECON 2022 – 48th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
3상 레그 인버터를 사용하여 2상 모터를 구동할 때, 각 인버터 레그의 로우사이드 스위치와 음의 DC-링크 단자 사이에 션트 저항을 삽입함으로써 위상 전류를 측정할 수 있다. 단지 두 개의 인버터 레그에 션트 저항을 사용하는 전류 측정 방식은 제한적인 전류 측정 능력을 가진다. 이러한 2-션트 방식에 더해, 3-션트 방식은 인버터의 중성(뉴트럴) 레그에 위치한 션트 저항을 활용하여 측정할 수 없는 전류들을 재구성할 수 있다. 따라서 3-션트 방식은 2-션트 방식보다 측정 가능한 전류 영역을 넓힐 수 있다. 그러나 이 방식은 로우사이드 스위치에 대한 충분한 턴온 시간이 보장될 수 없는 특정 동작 영역 내의 전류를 적절히 재구성하지 못하여, 2상 모터의 토크 리플이 증가하고 인버터의 DC 전압 활용도가 감소한다. 본 논문에서는 3-션트 방식에서 전류 재구성 영역을 확장하기 위한 간단한 기법을 제안한다. 제안된 기법은 로우사이드 스위치의 턴온 시간을 CPWM(Continuous PWM)보다 더 길게 확보할 수 있는 DPWM(Discontinuous Pulse Width Modulation)을 활용하여 재구성 영역을 확장함으로써 DC 전압 활용도를 향상시킬 수 있다.
https://doi.org/10.1109/iecon49645.2022.9969072
Inverter
Resistor
Shunt (medical)
Pulse-width modulation
Ripple
Voltage
Control theory (sociology)
Torque
Computer science
Three-phase
최신 정부 과제
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1
주관|
2020년 8월-2027년 8월
|253,405,000원바이오헬스특화 BIT의료융합 교육연구단
본 바이오헬스특화 BIT의료융합 교육연구단은 의학·생명과학·전기·전자공학을 묶어 맞춤형 치료제를 다루는 미래 지능형 신약 및 의료기기 분야 전문인력 양성 및 연구역량 강화를 목표로 함.
연구 목표는 다학제 융합 교육과 개방형 소통을 통해 세계적 질적 성과를 내는 창의인재양성 구현에 있음. 핵심 연구 내용은 「미래 지능형 신약 및 의료기기」 정규교과 38개 전공심화와 6개 BIT 융합형·산학맞춤형 신규 공통과목, 산업체 현장실습·산학연계·국제화 비교과 운영, 단계별 참여연구원 연구역량 강화 지원체계 구축임. 기대 효과는 질적 우수 연구업적, 지역 산학협력 기반 혁신성장동력 제공, 국내 제약바이오 역량 및 국제화 경쟁력 강화임.
미래 지능형 신약 및 의료기기 개발
맞춤형 치료제
인공지능(AI) 기반 신약개발
융복합 의료기기
디지털 치료제 및 전자약
다학제 융복합
BIT의료융합형 전문인력 양성
지역거점 대학원 연구역량 강화
글로벌 역량 강화
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주관|
2020년 8월-2027년 8월
|214,539,500원바이오헬스특화 BIT의료융합 교육연구단
본 바이오헬스특화 BIT의료융합 교육연구단은 바이오헬스·혁신신약 분야의 미래 인재를 키워 맞춤형 치료제 구현을 돕는 연구·교육 체계를 구축하는 사업임.
연구 목표는 「미래 지능형 신약 및 의료기기」 분야 특화 다학제 융·복합 교육으로 전문인력양성, 지역거점 대학원 연구역량 강화, 글로벌 역량 강화 실현에 있음. 핵심 연구 내용은 38개 전공심화 교과와 6개 다학제 BIT 융합형·산학맞춤형 신규 공통과목 편성, 취·창업·산학연계·국제화 비교과 프로그램 운영, 연구와 학술활동 단계별 역량 강화 및 재정·시스템 지원, 산업체현장실습 및 산학공동 교육·지원 강화로 구성됨. 기대 효과는 의학·생명과학과 IT의 실질 융·복합 기반 질적 고급 연구인력 양성, 지역 산학협력으로 혁신성장동력 제공, 제약바이오 기술격차 축소 및 국제화 역량 제고에 있음.
미래 지능형 신약 및 의료기기 개발
맞춤형 치료제
인공지능(AI) 기반 신약개발
융복합 의료기기
디지털 치료제 및 전자약
다학제 융복합
BIT의료융합형 전문인력 양성
지역거점 대학원 연구역량 강화
글로벌 역량 강화
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주관|
2020년 8월-2027년 8월
|219,100,000원바이오헬스특화 BIT의료융합 교육연구단
본 바이오헬스특화 BIT의료융합 교육연구단은 「미래 지능형 신약 및 의료기기」 중심의 맞춤형 치료제 분야에서 혁신을 이끌고, 의학-생명과학-전기·전자공학을 잇는 BIT의료융복합형 전문인력을 양성하는 프로젝트임.
연구목표는 다학제 융합 교육, 개방형 소통을 통한 지역거점 연구역량 강화, 글로벌 역량 확보를 통해 질적 우수성을 달성하는 교육·연구 체계 구축에 있음. 핵심 연구내용은 정규교과 38개 전공심화와 6개의 BIT 융합형·산학맞춤형 신규 공통과목, 취·창업·산학연계·국제화 비교과, 연구단계별 역량 강화 교육 및 산학공동 교과·프로그램 운영임. 기대효과는 세계적 수준의 질적 성과 창출, 지역 산업 활성화와 기술 격차 축소, 국제화 역량 제고로 국가 의료산업 경쟁력 강화로 이어짐.
미래 지능형 신약 및 의료기기 개발
맞춤형 치료제
인공지능(AI) 기반 신약개발
융복합 의료기기
디지털 치료제 및 전자약
다학제 융복합
BIT의료융합형 전문인력 양성
지역거점 대학원 연구역량 강화
글로벌 역량 강화
최신 특허
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전체 특허
인공 신경망을 이용한 엔코더 오차 추정 및 보상 시스템, 그 시스템의 동작 방법
상태
공개출원연도
2024출원번호
1020240024387인공 신경망을 이용한 영구자석 동기 전동기의 MTPA 운전점 제어 방법 및 이를 이용하는 시스템
상태
등록출원연도
2022출원번호
1020220180681영구자석형 동기전동기의 벡터 제어 시 엔코더 오차 보상 방법 및 이를 수행하는 시스템
상태
등록출원연도
2022출원번호
1020220103131