• 제목/요약/키워드: 고속/정밀 위치제어시스템

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자동화 장비의 고속 정밀제어를 위한 혼합형 퍼지 제어기 (Hybrid Fuzzy Controller for High Speed and High Precision Control of Auto-Equipments)

  • 조정환
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.90-96
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    • 2001
  • 외란이나 시스템의 파라미터 변동 및 불확실성이 존재하는 자동화 장비의 고속 정밀제어를 위한 혼합형 퍼지제어 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 제어영역을 고속제어 영역과 정밀제어 영역으로 분리하였다. 먼저 퍼지 제어방식을 이용하여 고속제어를 수행하고, 오차가 설정된 범위 안에 들어오면 주파수 동기방식에 의해 제어되어 정밀제어를 수행한다. 제안된 방법을 이용하여 용접라인 및 산업용 로봇 매니플레이터, 부품조립 자동화 설비 등의 적용 예로써 서보 제어시스템에 적용하였다. 이론과 실험적인 연구가 수행되었고, 그 결과는 자동화 장비의 위치제어 성능이 개선되었음을 입증한다.

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공작기계의 곡선형 경로에 대한 오차모델을 이용한 제어기설계

  • 길형균;이건복
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.189-189
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    • 2004
  • 본 논문은 CNC 밀링머신을 이용한 절삭가공 등 2축시스템의 위치제어 시스템을 대상으로 한다. 기존의 제어방식은 크게 독립축제어와 상호결합제어로 분류할 수 있다. 독립축제어는 두 축의 통합된 운동을 각각의 독립된 축에 대한 추적제어를 수행하여 원하는 공구경로의 위치 정밀성을 향상시키고자 하는 것이고, 상호결합제어는 지령경로에 대한 추적성능보다는 현재의 윤곽오차를 감소시키는 방향으로 제어입력을 인가하여 가공윤곽의 오차를 감소시키는데 주목적이 있다. 또한 최근의 작업공정의 고속화 경향은 윤곽오차를 감소시키면서도 추적성능이 우수한 제어방식을 요구하고 있다.(중략)

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다꾸지 방법을 이용한 고속/정밀 위치제어시스템의 강인한 제어게인 선정에 관한 연구 (A study on the Robust Control Cain Selection Scheme of a High-Speed/High-Accuracy position Control System using Taguchi Method)

  • 신호준;채호철;윤석찬;장진희;한창수
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.521-527
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    • 2002
  • This paper presents a dynamic modeling and a robust PID controller design process for the wire bonder head assembly. For the modeling elements, the system is divided into electrical system, magnetic system, and mechanical system. Each system is modeled by using the bond graph method. The PID controller is used for high speed/high accuracy position control of the wire bonder assembly. The Taguchi method is used to evaluate the more robust PID gain combinations than conventional one. This study makes use of an L18 array with three parameters varied on three levels. Computer simulations and experimental results show that the designed PID controller provides more improved signal to noise ratio and reduced sensitivity than the conventional PID controller.

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고속/정밀 위치제어시스템의 모델링 및 제어에 관한 연구 (A Study on the Modeling and Control of High-Speed/High-Accuracy Position Control System)

  • 신호준;박민규;윤석찬;한창수
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2000년도 추계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.83-89
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    • 2000
  • This paper presents a dynamic modeling and a sliding mode controller for the high-speed / high-accuracy position control system. Selected target system is the wire bonder head assembly which is used in semiconductor assembly process. This system is a reciprocating one around the pivot point that consists of VCM(voice coil motor) as a actuator and transducer horn as a bonding tool. For the modeling elements, the system is divided into electrical circuit, magnetic circuit and mechanical system. Each system is modeled by using the bond graph method and united into the full system. Two major aims are considered in the design of the controller. The first one is that the horn must track the given reference trajectory. The second one is that the controller must be realizable by using the DSP board. Computer simulation and experimental results show that the designed sliding mode controller provides better performance than the PID controller.

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거리센서 및 힘센서를 이용한 정밀 베어칩 장착시스템의 힘 제어 (Precision Force Control of Bare-chip Mounting System using Displacement and Force Sensors)

  • 심재홍;조영임
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제2호
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    • pp.515-518
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    • 2005
  • 플립칩과 같은 정밀한 전자부품을 일반적인 표면실장방법에 의해 고속으로 장착 시킬 경우에는 칩의 표면이 PCB 실장면에 닿는 순간 접촉력(Contact Force)이 크게 발생한다. 과도한 접촉력에 의해 솔더 볼의 표면에 크랙이 가거나 솔더 볼이 변형되어 좁은 피치 내에서 인접해 있는 솔더 볼이 서로 붙는다든지, 또한 리드가 손상된다든지 하는 등과 같은 현상이 발생하여 표면 실장 불량의 원인이 될 가능성이 높아진다. 또한, 유연한 재질로 구성된 PCB 실장면에 과도한 힘을 가할 시에는 실장면의 국부적인 탄성변형이 발생하여 칩의 장착위치가 변경되어 정확한 위치에의 장착이 어렵게 된다. 따라서 CSP 나 플립 칩과 같은 고정도 칩을 고속으로 정확한 위치에 실장하기 위해서는 칩을 장착할 때 플립칩과 실장면의 자세를 평형상태로 제어할 필요가 있으며, 특히 발생하는 충격을 감소시키기 위한 충격 제어와 충돌 후 일정한 접촉력 유지를 할 수 있는 힘 제어가 필수적임을 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 상기와 같은 자세제어 및 힘제어를 요구하는 플립 칩 장착을 위한 엑츄에이터와 거리/힘 센서 시스템을 개발하였다. 제안된 시스템의 효율성을 입증하기 위해 다양한 환경에서 성능시험을 수행하였으며, 그 결과 제안된 시스템의 만족할 만한 실험결과를 보여주었다.

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망막의 3차원 영상화를 위한 데드비트 외란 관측기를 가진 고속, 고강성 제어 시스템 (High Speed and Robust Control System with Deadbeat Disturbance Observer for 3D Eye Imaging Equipment)

  • 고종선;이태훈;김영일
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.418-426
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    • 2003
  • 컴퓨터 모니터를 통해 안구망막의 형태와 두께를 보기 위해서 레이저의 경로차를 이용하는 SLO 장비가 사용되고 있다. 이러한 방법으로 망막의 선명한 3차원 영상을 보기 위해서는 레이저 광경로 시스템의 정확한 동기제어가 필요하다. 이 영상을 얼기 위해서는 평면주사를 하는데 있어서 정밀동기제어가 매우 중요하다. 본 논문에서는 안구의 3차원 영상을 만들기 위해 고속 동기제어를 구현한다. 또한 고속 제어시 부하 관성에 의해 발생하는 위치 응답의 오차를 보상하기 위해서 기존 PI(Proportional-Integral) 제어기에 데드비트 외란 관측기를 추가한다. 제안된 제어시스템은 고속 제어시 발생하는 토크 변화에 강인하고 정밀한 시스템이 된다. 이상의 제안된 시스템의 안정성과 유용함이 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인되었다.

압전 구동기의 정밀 위치 제어를 위한 진상-지상 보상기의 설계 (Design of a Lead-Lag Compensator for Precise Position Control of Piezoelectric Actuators)

  • 박성만;안현식;김도현;송중호;최익
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.527-529
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    • 1999
  • 본 논문에서는 압전 구동기의 모델링과 진상-지상 보상기를 이용한 정밀 위치 제어 시스템을 제안한다. 최근 압전 구동기는 고속, 고정밀도가 요구되는 분야에 널리 응용되고 있으나 압전 소자의 히스테리시스 현상으로 인하여 폐루프 제어가 어렵다. 압전 구동기는 개루프 제어 특성이 우수하지만 최근의 X-Y 스테이지나 반도체 공정과 같은 높은 정밀도가 요구되는 작업에서 필요한 성능을 얻기 위해서는 폐루프 제어가 수행되어져야 한다. 따라서 위치 피드백을 이용한 폐루프 제어를 위해 선형 압전 이론으로부터 압전 구동기의 모델링을 정립하고 이 모델로부터 진상-지상 보상기를 설계하며 제어기의 성능을 검토하기 위하여 모의 실험 결과를 보인다.

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3자유도 직교좌표용 Manipulator개발에 관한 연구 (A Study on the Development 3-Degree of Freedom Cartesian Coordinates Manipulator)

  • 한재호;박환규;김재열
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.467-472
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    • 1993
  • 산업사회의 발달과 급변하는 시장수요로 인하여 제춤의 라이프 사이클이 짧아지고, 이에 따라 제품의 소량, 다품종 생산이 절실히 요구되고 있다. 따라서 생산시스템분야에서는 상품제조의 경비를 절감하고 소비자의 다양한 욕구를 만족시키는 다품종 소량 생산체제로의 전환을 위하여 생산설비의 자동화, 고속화, 유연화를 추구하고 있다. 본 연구에서는 생산 공정에서 직접 활용 가능한 자재취급(Materal handling) 및 기구작업(tool operating)용 직교 3자유도 위치결정용 로보트를 설계, 제작하고 IBM-PC와 인터페이스하여 PID제어계를 구성하여 로보트를 제어하며 특성 실험을 통하여 성능 측정을 하고자 한다.

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CNC 머신을 위한 실시간 임베디드 모션 컨트롤 시스템

  • 이근희;홍대희;최우천
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.323-323
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    • 2004
  • CNC 컨트롤러는 일반적인 공작기계나 특수한 가공기계를 대상으로 위치제어와 속도제어를 하는 장치로서, 기계적인 가공방식은 기본적으로 전통적인 방식에서 고정도화, 고속화, 고생산성화를 추구하는 기술로 발전하고 있다. 또한 다품종 소량생산을 위한 자동화와 무인화에 이르기까지 급속한 발전을 해왔다. 이러한 발전으로 CNC 컨트롤러는 여러 가지 일을 동시에 처리해야 하므로 멀티태스킹이 가능하여야 한다.(중략)

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고속전자밸브를 이용한 유압실린더의 PWM 제어에 관한 연구 (A Study on PWM Control of Hydraulic Cylinder Using High Speed Solenoid Valve)

  • Park, S.H.;Lee, J.K.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권7호
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    • pp.138-147
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    • 1995
  • The conventional PWM method, which was used in controlling the on-off valve, such as high-speed solenoid valve, was modulating the width of the pulse applied to the valve, by selecting arbitrary sampling time and modulating the duty-ratio in proportion to the error. However, in this method, a selection of long sampling time was inevitable and it was unable to get a high accuracy and a quick response. This study is for designing an appropriate controller for high-speed solenoid valve by proposing an improved duty-ratio modulation method using the Saw-toothed Carrier Wave which enables a short sampling time selection, high accuracy of control, and a quick response. Test which was carried out in the laboratory shows that transient and steady state response could be improved by PID controller.

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