이 글에서는 국내산업에서 최대의 비중을 차지하고 있는 전자산업의 국제경쟁력을 자동화를 통하여 달성하기 위하여 삼성전자 자동화연구소가 개발하여 상품화시킨 산업용 로봇제어기, 이를 모태로 개발되어 상품화된 표면실장기 및 CNC공작기계제어기들에 대하여 소개한다. 그리고 이러한 제어기들과 관련하여 앞으로 개발하여야 할 분야에 관한 기술 및 연구분야를 살펴보고자 한다.
본 논문에서는 가장 경제형의 PC-NC의 구조와 소프트웨어의 개방형 개념에 대해 서술하였다. 수치제어장치의 사용자와 생산업체간의 상응된 필요성에 의해 발전을 거듭하고 있는 PC를 이용한 수치제어장치의 개방형 구조는 공작기계 및 공장 자동화에 혁신적인 산업구조의 변화를 야기시킬 것으로 예상된다.
하드웨어와 소프트웨어를 통합 설계하는 프레임워크인 PeaCE(Ptolemy extension as a Codesign Environment)가 개발되었다. PeaCE 에서는 데이터 흐름과 제어 흐름을 모두 표현할 수 있는데, 제어 흐름은 상태 기계를 확장한 fFSM으로 나타낸다. fFSM은 계층형 상태 기계로서 제어흐름을 표현하기 위해 많은 구문을 제공하지만, 모델에 대한 의미가 정의되어 있지 않아서 명세를 검증하는데 어려움이 많다. fFSM의 의미를 정의하기 위해서, 본 논문에서는 계층형 상태 기계를 먼저 평탄화한 후에 평탄화된 모델에 대해서 단계 의미를 정의하였다. 그 결과 레이스 조건, 애매한 전이, 순환 전이 등의 주요한 버그들을 정형적으로 검출할 수 있었다.
This paper presents an adaptive feedback based actuator fault detection and tolerant control algorithms for longitudinal functional safety of autonomous driving. In order to ensure the functional safety of autonomous vehicles, fault detection and tolerant control algorithms are needed for sensors and actuators used for autonomous driving. In this study, adaptive feedback control algorithm to compute the longitudinal acceleration for autonomous driving has been developed based on relationship function using states. The relationship function has been designed using feedback gains and error states for adaptation rule design. The coefficients in the relationship function have been estimated using recursive least square with multiple forgetting factors. The MIT rule has been adopted to design the adaptation rule for feedback gains online. The stability analysis has been conducted based on Lyapunov direct method. The longitudinal acceleration computed by adaptive control algorithm has been compared to the actual acceleration for fault detection of actuators used for longitudinal autonomous driving.
산업혁명이 증기기관의 발명에 기인하고 있음은 주지의 사실이다. 증기기관을 동력으로 한 기계가 출현케 되었는데 이 기계의 동력도 그 후내연기관, 그리고 전동기의 등장과 Flywheel식 구동방식의 발표 등으로 기계의 동력원도 다양화가 되었다고 하겠다. 그러나 이들 중 전동기는 전기와 기계의 결합기술이라 하겠는데 오늘날 기계의 system화를 중요시하는 기술적 동향으로 보아서 전동기는 전기기술의 점유물이라고 단언하기가 어렵고 기계기술자의 영역이라고 하기도 곤란하다. 기계기술자가 이해하기엔 기계와 다소 다른 전기적인 기초지식을 필요로 하기 때문이다. 이에 기초적인 지식을 기계기술자를 위해 소개해 보기로 한다.
최근 기계공업분야에서 수직제어공작기계란 말이 매우 주목을 끌게 되었다. 그래서 기계공업의 형태에 있어서는 NC기술과 NC공작기계가 매우 중요한 역할을 하리라 예상된다. 그 까닭은 현 재 공산품의 질과 재료에 있어서 NC공작기계가 그 주역을 담당해 가고 있기 때문이다. 다년간 인간이 경험적으로 축적해온 종래의 기계체조기술에다 최근 쉴새없이 진행되는 기술혁신과 특히 비약적인 발전을 거듭하는 전자기술 그리고 그 제품들을 기계에 활용하므로써 NC공작기계 는 드디어 두뇌산업의 기수라고 해도 과언이 아닐 것이다. 따라서 NC기술과 NC공작기계가 그렇게 중요시되는 이유와 전망을 살펴보기로 한다.
This paper presents a longitudinal acceleration controller that can be applied to real vehicles (nonlinear and time-varing systems) with only a simple experiment regardless of the type of vehicle and the control interface structure. The controller consists of a feedforward term for fast response, a zero-throttle acceleration compensation term, and a feedback term (P gain) to compensate for errors in the feedforward term, and another feedback term (I gain) to respond to disturbances such as slope. In order to easily apply it to real vehicles, there are only two tuning parameters, feedforward terms of throttle and brake control. And the remaining parameters can be calculated immediately when the two parameters are decided. The tuning procedure is also unified so that it can be quickly and easily applied to various vehicles. The performance of the controller was evaluated using MATLAB/Simulink and Truksim's European Ben model. In addition, the controller was successfully implemented to 3 medium-sized vehicle (HMC Solati), which is composed of different control interface characteristic. Vehicle driving performance was evaluated on the test track and on the urban roads in Siheung and Seoul.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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