• 제목/요약/키워드: 정밀위치제어

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산업용 AC 서보 모터의 부하변동에 따른 정밀위치 제어 연구 (Precision Position Control of Industrial AC Servo Motor according to Load Variation)

  • 김현식;고종선;최현종;김성락
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.541-542
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    • 2011
  • 최근 산업현장에서 작업의 정밀도에 대한 요구가 높아지면서 산업용 로봇의 정밀위치제어에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 정밀 위치제어가 요구되는 산업용 로봇에서 외란은 로봇의 성능에 영향을 미치는 중요한 요소 중의 하나이다. 본 논문에서는 다관절 로봇에 사용되는 AC서보 모터의 고강성 정밀 위치제어를 위해 외란 변화에 대한 강인한 제어를 할 수 있는 외란 관측기와 파라메터 변동에 따른 보상 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션과 실험을 통해 외란 변화에 대해 정밀한 위치제어가 가능함을 보였다. 또한, 다관절 로봇의 각 축에 적용되고 있는 AC서보 모터의 PID 제어기와 제안된 알고리즘과의 비교를 통해 부하 변동에 따른 두 제어기의 차이점을 보였다.

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외란관측기를 이용한 유도전동기의 정밀 위치 제어 (Precision Position Control of Induction Motors Using Disturbance Observer)

  • 김현식;강경우;고종선
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.38-45
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    • 2006
  • 본 논문은 유도기의 정밀위치제어를 얻고자 외란 변화에 대하여 정밀위치 제어를 할 수 있는 외란 관측기를 적용하였다. 제안된 알고리즘은 외란 변화에 대한 유도전동기의 정밀 제어에 강인함을 보이고 있다. 모든 게인의 튜닝은 디지털 제어 이론에 입각하여 이산 영역에서 구하였다. 또 시뮬레이션은 시뮬링크를 사용하여 그 구성을 매우 간편하게 하였다. DS1102 보드를 이용한 유도기 정밀위치 제어 결과는 제안된 시스템의 유용성을 보인다.

반도체 제조장비용 Stage를 위한 1축 선형 브러시리스 DC 모터의 정밀 위치제어에 관한 연구 (A Study on Precision Position Control of 1 Axis Linear BLDC Motor for a Stage)

  • 전영환;김지원;전진홍;전정우;강도현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.115-118
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    • 2001
  • 일반적으로 반도체 제조 공정은 매우 복잡하고 다양한 공정들로 구성된다. 이러한 공정 중 Stage 부분은 웨이퍼에 회로 패턴을 기입하기 위하여 웨이퍼를 미리 지정된 위치로 이송하는 공정으로 매우 높은 정밀도가 요구되고 있다. Stage에 대해서는 x, y, z축 뿐아니라 각 축에 대한 회전까지도 고려한 6축 제어가 수행되어야 한다. 본 논문에서는 stage에 대한 정밀제어의 기반기술로서 선형 BLDC 모터를 이용하여 1축 위치제어 시스템의 제어에 관하여 연구하였다. 선형 BLDC 모터의 이동 중 발생하는 추럭리플을 보상하여 제어기 설계시 선형 시스템으로 고려하여 제어기를 설계할 수 있도록 하는 방법을 제안하였으며 실험을 통하여 1[${\mu}m$]의 해상도를 갖는 위치검출 엔코더를 이용하여 5[${\mu}m$]의 정밀도를 얻을 수 있었다.

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컴퓨터 하드 디스크 드라이브에서 헤드위치의 정밀서보제어를 위한 구조변경 (A Structural Modification for the Precise Servo Control of the Head Position in Computer Hard Disk Drive)

  • 정진태
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권7호
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    • pp.169-177
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    • 1995
  • 본 논문에서 컴퓨터 하드디스크 드라이브의 헤드 위치 정밀서보제어를 위한 하드 디스크 드리아브의 구조변경을 연구하였다. 구조변경을 위하여 충격 햄머를 이용한 모두드시험을 수행하였으며, 실험에 의한 전기적인 Bode plot을 얻었다. 전기적인 Bode plot과 기계적인 주파수응답함수를 비교하여 전기적인 Bode plot에 나타나는 피크들의 원인을 규명하였고, 모우드해석을 바탕으로 Bode plot상의 피크의 크기를 줄이고 고주파영역으로 옮기기 위해서 베이스 구조물을 수정하였다. 이러한 구조변경을 통해 하드 디스크 드라이브의 헤드위치 서보제어 특성을 개선하였다.

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슬라이딩 모드 관측기 기반의 정밀 스테이지 위치 제어 (Ultra-precision Position Control Based on Sliding Mode observer)

  • 최승옥;최인성;유관호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.223-224
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    • 2007
  • 초정밀 위치 제어 시스템에서 미지의 상태변수를 관측하는 경우, 파라미터의 불확실성은 관측기 설계에 많은 어려움을 주게 된다. 슬라이딩 모드 관측기는 불확실성과 외란이 존재하는 시스템의 상태변수를 관측가능하게 하며 강인한 성능을 보여준다. 본 논문에서는 불확실성이 존재하는 시스템의 관측기를 설계하고 최적제어를 통하여 정밀 스테이지의 위치를 제어하며, 시뮬레이션을 통해 개선된 성능을 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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정밀 위치결정 시스템의 진동 저감을 위한 입력성형 기법 (Input Shaping for Vibration Reduction in Precise Positioning System)

  • 홍성욱;박상원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.26-31
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    • 2008
  • 본 논문은 정밀 위치결정 시스템의 잔류진동을 효과적으로 제거할 수 있는 입력성형기법을 소개하고, 실시간 입력성형기법을 적용하는 방법을 설명하였다. 또한 두 가지 응용 분야에 대한 실험결과를 바탕으로 입력성형기법의 성능을 고찰하였다. 일반적으로 입력성형기법은 정밀 위치결정 시스템에 대해 동작 완료시간을 단축시키는 효과가 있을 뿐만 아니라 위치결정 정밀도를 향상시키는 효과가 있다. 그리고 되먹임제어 방법에 비해 적용방법도 간단하며 저렴하게 구성할 수 있다는 장점이 있으므로 많은 정밀 위치결정 시스템에 유용할 것으로 생각된다.

구동장치의 정밀한 위치제어를 위한 구동제어기법에 대한 해석적 연구 (An Analytical Study on Control Algorithm for the Precise Position Control of the Actuator System)

  • 안원근
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.19-25
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    • 2016
  • 모터와 기어를 적용한 구동장치를 이용하여 정밀한 위치제어를 수행하기 위하여 I-PD 제어기법과 이중루프를 시스템에 적용한다. I-PD 제어기법은 과도응답 시 오버슛을 줄이는 동작을 수행함으로써 정밀한 위치 추종 결과를 얻는다. 또한 두 개의 센서와 이중루프를 이용하여 기어 시스템의 end play 성분에 의해 발생할 수 있는 위치추종에 대한 악영향을 저감하여 구동장치가 정밀한 위치추종을 할 수 있도록 한다. 본 연구에서는 이러한 개념을 설명하고, 동특성 변화에 의한 위치추종 결과를 확인하기 위하여 BLDC 모터와 기어를 적용한 구동장치 모델을 이용하여 시뮬레이션 결과로 검증하였다.

자동차 Air-Conditioning System의 Intelligent화 설계 (Design of Intelligent Car Air-Conditioning System)

  • 김영진;우광준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.276-279
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    • 2001
  • 차량용 에어컨시스템은 그림2.1과 같이 온도제어를 위하여 각Door의 위치를 제어하고 있는데 현재 적용중인 위치제어 방법은 주로 접점식Encoder 및 전위차계(Potentiometer)를 사용하여 구현하고 있다. 이는 접점식Encoder 및 전위차계를 사용하여 Position Sensing을 하는 Servo 위치제어 System이나 접점식Encoder의 분해능이 낮아 임의위치 제어가 곤란하고, 전위차계의 저항 비선형 특성에 의하여 출력에 영향을 주게되므로 정밀위치제어가 어렵다. 또한, 에어컨시스템 제어를 위해 D.I.O(Direct In Out)제어방법을 적용하고 있어 시스템전체가 복잡하게 구성되는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 그림2.2와같이 자기저항(M.R센서)Type 엔코더를 사용하여 D.C Motor Actuator를 임의위치제어가 가능하게 하였고, 직렬통신(Serial Communication)방식을 사용하여 복잡한 시스템을 컴펙트하게 설계하여 차량용 에어컨에서 기존의 제어방법에 비하여 온도제어성 및 각토출구간 온도편차를 향상시켰다.

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