• Title/Summary/Keyword: 힘모터

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Development of Torque Controller and Its Application of Linear Motor with Digital Signal Processor (DSP를 이용한 리니어 모터의 토크 제어기 개발과 힘제어 응용)

  • Lee Woo-Won;Lim Kye-Young;Hwang Sang-Yeon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.101-103
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    • 2006
  • 일반적으로 리니어 구동기나 회전하는 모터를 이용하여 적은 힘으로 증량의 물체를 이송하는 시스템이 개발되어 현자에서 사용되고 있다. 그러나 공기압이나 유압을 사용하는 리니어 구동기나, 회전하는 모터를 사용하기 때문에 Backlash를 비롯한 비선형성이 크기 때문에 성능의 한계를 갖는다. 본 논문은 동기형 리니어 모터를 구동하는 DSP 기반의 힘 제어기를 설계, 제작하고 힘제어를 이용하여 이송하는 시스템을 개발하고 시험한 내용을 보여준다.

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모터와 브레이크의 복합동작에 기초한 가상환경의 구현

  • 권태범;송재복
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.19-19
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    • 2004
  • 햅틱장치는 가상환경이나 원거리에 있는 환경과 사용자가 상호 작용할 매 촉감이나 힘을 전달하는 장치이다. 사용자에게 힘을 제시하기 위한 액츄에이터는 모터와 브레이크가 많이 사용되는데, 각각의 특성에 맞게 제어하여 성능과 안정성을 동시에 만족시켜야 한다 모터와 같은 능동 액츄에이터는 토크를 원하는 방향으로 쉽게 출력할 수 있지만, 동작 중 불안정한 상태가 발생할 수 있다. 반면에 브레이크와 같은 수동 액츄에이터는 회전에 반대되는 방향으로만 토크를 발생시킬 수 있지만, 동작 중 에너지를 계속 소모하기 때문에 시스템이 본질적으로 안정하다.(중략)

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Implementation of Levitation Controller for Toroidally-Wound Self-Bearing BLDC Motor Using Continuously Invertible Force Model (연속적 역변환이 가능한 힘 모델을 이용한 환형권선 셀프베어링 BLDC 모터의 부상 제어기 구현)

  • Choi, Won-Yeong;Choi, Jung-Kyu;Noh, Myounggyu
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.7
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    • pp.899-903
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    • 2013
  • A self-bearing is an electric machine that achieves both rotational actuation and magnetic levitation using a single magnetic structure. To be able to stably levitate the rotor in a self-bearing, one needs to have an inverse of the force-current model. However, the force-current model in a self-bearing motor is typically not square. Furthermore, the elements of the matrix vary with respect to the rotational angle, resulting in singularities of the pseudo-inverse at various angles. In this paper, we propose a new force-current model that eliminates the singularities by adding a constraint in coil currents. This constraint eliminates the flux density in the stator core so that the saturation problem in the previous study is avoided. By implementing this force-current model, we are able to implement a levitation controller for a toroidally-wound self-bearing BLDC motor. The model inversion and levitation are validated experimentally.

Variation of phase difference between applied force and moving element in linear actuator (선형액추에이터의 팀핑에 따른 구동력과 이동자 사이의 위상 변화)

  • Woo, B.C.;Hong, D.K.;Kim, J.M.;Chang, J.H.;Kang, D.H.;Park, S.J.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07b
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    • pp.867-868
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    • 2006
  • 리니어 모터는 일반적으로 회전하는 모터와 같이 여러 형상의 극간에서 발생되는 힘의 균형에 의해서 구동되는 것이 일반적이다. 특히 하나의 극간에서 미소 구동하는 리니어 모터는 구동력과 실제 이동하는 위치 사이에서 댐핑이나 무게와 함 사이에서 발생하는 가속력의 차이에 의해서 주어진 힘의 파형과 움직이는 위치의 괴적이 만들어가는 이동자의 위치 사이에는 다소 시간 처짐이 발생하게 된다. 본 논문에서는 구동력과 실제 이동하는 위치 사이의 시간 처짐의 원인으로 알려져 있는 딤핑의 조건을 변화시키고 이에 다른 구동력의 변화를 알아보았다. 댐핑이 전형 없는 조건과 댐핑이 조금씩 증가함으로 인해서 주어진 시스템의 기계적 공진 영역에서 발생하는 여러 가지 구동특성을 정량적으로 평가해 보았다. 60[Hz]가 공진인 이동자와 탄성체로 이루어진 시스템에서 58-62[Hz]에서 구동될 경우 힘의 주파수와 가해진 힘에 다라 이동자의 초기 거동을 알아보았으며 초기 0.3초 구간에서 구동되는 특성을 알아보았다. 전체적으로 이동자의 구동 괴적과 주어진 힘의 파형 사이에서 발생하는 시간 처짐은 댐핑계수에 가장 지배적인 영향을 받았으며 구동 힘의 주파수가 공진주파수보다 작으면 점점 증가하고 크면 점점 감소하는 경향을 가지며 공진주파수의 구동력이 가해진다면 시간 처짐은 거의 변화가 없음을 알 수 있었다.

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Design of the Power Assist Controller for the In-Wheel Type Smart Wheelchair (인휠형 스마트 휠체어를 위한 힘 보조 제어기 설계)

  • Kong, Jung-Shik;Baek, Seung-Yub
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.21 no.1
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    • pp.80-85
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    • 2011
  • This paper presents the design of the power-assisted controller for the in-wheel type smart wheelchair by using torque estimation that is predicted by relationship between input voltage and output wheel angular velocity. Nowadays, interest of the moving assistant aids is increased according to the increase in population of the elderly and the handicapped person. However some of the moving assistant aids have problems. For example, manual wheelchair has difficulty moving at the slope, because users lack the muscular strength of their arm. In electric wheelchair case, users should be weak by being decreased muscles of upper body. To overcome these problems, power-assisted electric wheelchair are proposed. Most of the power-assisted electric wheelchair have the special rims that can measure the user's power. In here, the rims have to be designed to install the sensors to measure user's power. In this paper, we don't design the rim to measure the man power. To predict the man power, we propose a control algorithm of the in-wheeled electric wheelchair by using torque estimation from the wheel. First, we measure the wheel velocity and voltage at the in-wheel electric wheelchair. And then we extract driving will forces by using proposed mathematical model. Also they are applied at the controller as the control input, we verify to be able to control in-wheel type smart wheelchair by using simulation.

Force Characteristic Analysis of Airflow Type Linear Pulse Mortor by Permeance Method (패미언스법에 의한 공압 부상형 리니어 펄스모터의 힘 특성 해석)

  • 김일남;백수현;윤신용
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.13 no.4
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    • pp.160-169
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    • 1999
  • Linear pulse rootor (LPM) be suitable a field where smooth linear rootion of high precision is required, because it's structured with minute teeth pitch in airgap of between and stator and roover(forcer). Force and position of LPM are effected sensitively by the teeth pitch, air gap, permanent magnet and excitation current. So, LPM is much important to analyze the force characteristics. llis paper was awlied to perrreance roothed for force calculation at airgap. The airgap of LPM is maintained from the pressure generated by an air-bearing. Simplified airflow and permeance methods will be used to calculate the air gap under static conditions. Therefore, the maximum available force is then derived using the coenergy method with variable air gap, also normal force and linear thrust was acquired from variable minute displacement 1[mm]. 1[mm].

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Dynamic analysis of horizontal linear vibrating motor using DAFUL program (DAFUL 프로그램을 이용한 슬림형 핸드폰 수평 선형 진동모터의 동적 해석)

  • Choi, Chang-Hwan;Kim, Jin-Ho
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.11
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    • pp.5323-5329
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    • 2013
  • Many companies have tried to develop the horizontally vibrating linear motor, for sliming the smart phone. Mathematical modeling and analysis is one of method to simulate the dynamic performance of the horizonatally vibrating linear motor. However, the horizontally vibrating linear motor vibrates in twisting mode because there are two kinds of force acting on the vibrating part. One is are the horizontal force by Lorentz force. The other is the vertical force by attraction force between magnet of vibrating part and bracket and the gravity force of vibrating part. However, those are very difficult to be included in mathematical modeling which generate the simulation errors. In this paper, we perform MFBD (multi flexible body dynamics) simulation using commercial dynamic analysis program "DAFUL". In our new model, the force effects those are neglected in mathematical model, are included. For the verification, the simulation results are compared with the experiment results with manufactured prototype.

Design and Fabrication of Novel Linear Ultrasonic Motor (선형초음파 모터의 설계 및 제작)

  • 이동균;한득영;윤석진
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.40 no.10
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    • pp.981-984
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    • 2003
  • A novel linear ultrasonic motor for precision position control was designed and fabricated. It was composed of two piezoelectric actuators with longitudinal ultrasonic fluctuations and shaking beam. When two AC electric fields (Usinwt, Ucoswt) were applied to piezoelectric actuators respectively, the middle part of shaking beam had an elliptical trajectory. According to experimental results, the generative force was proportional to pre-load force but the speed of slider was in inverse proportion. And the bar of shaking beam had a same trajectory with simulation result.

Development of Magnetic Levitation Stage with Wide Area Movement (대면적 이송 자기부상 스태이지 개발)

  • Jeon, Jeong-Woo;Caraiani, Mitica;Kang, Dong-Sik;Kang, Hyun-Seok;Kim, Sung-Shin
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.10c
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    • pp.458-460
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    • 2006
  • 본 논문은 대면적 자기부상 스태이지의 정밀급 위치제어를 위한 시스템 구성 및 제어 알고리즘에 대한 연구결과를 기술한다. 자기부상 스태이지는 16개의 동기모터에 의해 구동되며, 각 모터의 Moving 부분에 수직방향의 힘과 수평방향의 힘을 모두 발생할 수 있도록 Halbach 구조로 되어 있다. Matlab/Simulink 모델링을 수행하였으며, Simulation 결과를 벼였다.

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Force Control of Hybrid Actuator Comprising DC Motor and MR Brake (DC 모터와 MR 브레이크로 이루어진 하이브리드 구동기의 힘 제어)

  • Choy, Ick;Kwon, Dong-Soo;An, Jin-Ung
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.11 no.1
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    • pp.46-55
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    • 2006
  • This paper presents the control method for the hybrid actuator comprising a DC motor and an MR brake. Generally, a DC motor as an active actuator has a small power to weight ratio and goes unstable with higher force control gain due to its saturation limit. In order to cope with this instability and make the transparency higher, this paper proposes a hybrid actuator which consists of a DC motor and an MR brake as a passive actuator and its force control method based on network theory. A DC motor actively produces the output corresponding to the signs of the input currents. On the other hand, an MR brake passively resists against the external load independent of the sign changes of the input currents. This characteristics is widely known as 'passive' This paper suggests a force control method based on passivity concept in network theory for the hybrid actuator and verified its performance and stability through the experiments.