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보고서 초록
요약문
SUMMARY
Contents
목차
제1장 연구개발과제의 개요 14
제1절 연구개발의 목적 14
제2절 연구개발의 필요성 14
1. 연구개발의 과학기술, 사회경제적 중요성 14
가. 기술적 측면 14
나. 경제, 산업적 측면 15
다. 사회, 문화적 측면 17
2. 지금까지의 연구개발 실적 18
3. 현기술상태의 취약성 20
4. 앞으로의 전망 20
5. 국내의 연구 개발 실정 및 해외 기술 도입 가능성 21
6. 산업체 참여시기 및 방법 21
제3절 연구개발의 범위 21
1. 서울대 연구 범위 21
2. 버지니아 주립대 연구 범위 22
제2장 국내외 기술개발 현황 23
제1절 기술 개발의 개요 23
제2절 세부 기술사항의 검토 분석 23
1. 국내외 기술수준 비교표 23
2. 공정단위별 주요 기술 수준의 분석 24
가. 외국의 경우 24
나. 국내의 경우 25
다. 개발되었거나 개발 중인 새로운 기술 25
제3절 기술 개발에 대한 평가 및 기대사항 25
1. 기술적, 경제적면에서의 평가 25
가. 기술적인 평가 25
나. 경제적인 평가 26
다. 산업기술에 미치는 파급효과 분석 26
2. 주요 관련기술의 검토 26
가. 특허 및 기술도입과의 중복여부에 대한 검토ㆍ분석 26
나. 원재료에 대한 검토 분석 27
제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 28
제1절 자기 베어링을 이용한 터보차져 시스템 개발 28
1. 베어링 28
가. 반경 방향 베어링 28
(1) 반경방향 베어링의 전류강성, 변위강성 29
나. 축방향 베어링 31
(1) 축방향 베어링 설계 32
(2) 축방향 베어링의 전류강성 변위강성 33
2. 센서 34
가. 전하전달법 센서 증폭기 36
(1) 전하 전달법의 개요 36
(2) 전하전달 방법을 이용한 접지단자센서 증폭기 36
나. 센서 증폭기 회로 해석과 최적화 37
다. 반경방향 센서 및 센서회로 39
라. 축방향 센서 및 센서회로 40
마. 센서의 변위 민감도 41
3. 축 43
가. 로터 다이나믹 모델링 44
4. 실험장치 46
가. 실험결과 47
제2절 Self-sensing 기술 개발 48
1. 이론적인 배경 48
가. 자기베어링 시스템 48
(1) 액추에이터 49
(2) 위치 센서 49
나. Self-sensing 종류 50
(1) State estimation approach 50
(2) Modulation approach 51
다. Self-sensing 알고리즘 및 신호처리 51
(1) 진폭 측정 방법 52
(2) 위상 측정 방법 55
(3) 진폭 측정 방법과 위상 측정 방법의 비교 58
라. 디지털 PID 제어기 59
2. Self-sensing 기술의 구현 60
가. Digital signal processor 60
나. digital PWM amplifier 62
다. 전류 Amplifier 62
라. 필터디자인 63
마. 통합보드설계 65
바. 소프트웨어 최적화 67
3. Experimental setup 68
가. 1 자유도 실험 장치 68
나. 제어 시스템 구성 69
4. Self-sensing 실험 결과 70
가. 자기 부상 결과(k＝0.7,T I＝0,T D＝0.03,N＝5)(이미지참조) 70
나. 외란 차단(k＝0.7,T I＝0,T D＝0.03,N＝5)(이미지참조) 73
제3절 히스테리시스와 와전류가 자체측정 성능에 미치는 영향에 관한 연구(Effects of Hysteresis and Eddy Currents on the Performance Self-Sensing) 75
1. 연구 배경 75
2. 자기 회로 모델링 (Magnetic Circuit Modeling) 76
가. 히스테리시스 (Hysteresis) 76
(1) Jiles-Atherton 모델 77
(2) 히스테리시스 실험 82
나. 와전류 모델링 (Eddy Current Modeling) 84
다. 자기 회로 모델 85
(1) 자기 회로 모델링 85
(2) 시뮬레이션 88
(3) 실험 90
3. FPGA 92
가. Extreme DSP Vertex-4 92
나. Signal Processing 93
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 98
제1절 연도별 목표달성도 98
1. 연도별 연구목표 및 평가 착안점 98
가. 연도별 연구개발 목표 및 내용 98
나. 연도별 연구 평가의 착안점 및 척도 99
2. 연구개발 목표의 달성도 99
가. 1차년도 달성도 99
나. 2차년도 달성도 100
다. 3차년도 달성도 100
라. 최종 평가 100
제2절 관련분야 기술 발전에의 기여도 101
제5장 연구개발 결과의 활용계획 103
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 104
제7장 참고문헌 117
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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