• 제목/요약/키워드: DC서보

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DC 서보모터의 속도제어를 위한 GAs의 PID 계수조정에 관한 연구 (A Study on the PID Order tuning by GAs for Velocity Control of DC Servo Motor)

  • 박재형;김성곤;이상관
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권8호
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    • pp.1840-1846
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    • 2005
  • 본 논문에서는 유전 알고리즘을 사용하여 PID의 각 계수를 자동적으로 조정함으로써 DC 서보모터의 속도제어에 적용하였다. DC 서보모터는 산업현장 및 로봇분야에 널리 적용되고 있으며 적절한 제어성능을 얻기 위하여 많은 시행착오에 의한 다양한 제어방법이 사용되고 있다. 그러나 산업현장, 플랜트의 변화 및 외란에 강인한 제어알고리즘을 선택하기가 매우 어려우며 많은 시행착오를 통하여 원하는 계수값을 얻어 낼 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고 DC 서보모터의 제어성능을 향상시키기 위하여 유전 알고리즘을 적용함으로써 우수한 응답특성을 얻을 수 있었다.

SoC 기반 DC Motor의 속도제어 연구 (Study of Speed Control DC Motor Based SOC)

  • 박인수;김정옥;박광현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1960_1961
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    • 2009
  • 본 논문에서는 PID, PWM, HSC, 컴퓨터와의 호스트 통신, 외부 DAC 인터페이스를 FPGA만을 이용하여 하나의 Chip에 구현하고 DC 서보 모터의 속도를 설정한 제어 상태로 안정화시킬 수 있는 시스템을 구현하고자 한다. 컴퓨터에서 설정한 설정치(SV)와 P, I, D의 이득 값을 호스트 통신으로 데이터 블록은 해당 블록으로 전달하며 DC 서보 모터의 엔코더에서 나오는 $90^{\circ}$ 위상차가 있는 2채널의 펄스는 HSC 블록을 거쳐 프로세스치(PV)를 생성 고 이로부터 얻어진 SV와 PV의 편차(E)를 산출한 후 PID 제어 동작을 수행한다. 그 결과인 조작치(MV)를 PWM 블록에 제공하여 실질적으로 DC 서보 모터를 구동하는 H-bridge 회로를 구동한다. 또한 FPGA 내부의 SV, PV, E, MV를 오실로스코프로 계측하기 위해 DAC 인터페이스 블록을 첨가 하여 외부 디지털 아날로그 변환기(DAC)를 제어 하였다.

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유전알고리즘을 이용한 PID 계수 자동조정에 의한 DC 서보 모터 속도 제어 (DC Servo Motor Velocity Control of PID Order Autotuning by Genetic Algorithm)

  • 이상민;김태언;조용성;손영익;임영도
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.71-74
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    • 2002
  • 본 논문에서는 유전알고리즘(GA)을 이용한 PID계수 자동조정기법에 관한 DC 서보 모터 속도 제어기 설계를 목적으로 한다. DC 서보 모터는 수많은 제어용 기계나 로봇 등의 응용분야에 사용되고 있고 이러한 분야에서 제어기 파라미터들의 선택이 사용자의 전문적인 지식을 요구하게 된다. 따라서 일반적인 공정 기술자들은 시행착오에 의해 제어기 파라미터들을 계속적으로 반복 조절해 나가야 한다. 이와 같이 동적 시스템의 변화나 외란에 대하여 파라미터 계수를 자동 조정해야 할 경우 유전알고리즘을 사용함으로써 보다 정밀하고 최적화된 파라미터 계수값을 추종함에 따라 그 성능을 높일 수 있다. 본 논문에서는 DC 모터의 동특성을 분석하여 얻은 동특성 모델링으로부터 응답 특성이 빠르고 속도 정밀도가 향상된 구동제어가 가능한 제어기를 설계하고 이를 PID제어기와 비교 평가하였다.

퍼지제어기를 이용한 DC 서보 모터의 속도 제어 (Control of DC-Servomotor Speed by Using Fuzzy Controller)

  • 강근택;김영택
    • 수산해양기술연구
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    • 제26권1호
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    • pp.76-80
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    • 1990
  • 비선형의 특성을 갖고 있는 DC 서보 모터의 속도 제어에 퍼지 제어기의 사용을 제안하였다. 퍼지 제어기는 퍼지 모델로부터 설계되며, 그 퍼지 모델은 시스템의 입출력 데이터로 인식되고 비선형 시스템의 표현에 뛰어난 능력을 갖고 있다. 따라서 퍼지 모델로부터 설계되는 퍼지 제어기는 시스템의 비선형 특성이 잘 반영되어지며 그러한 점은 서보 모터의 속도 제어에 응용한 결과 잘 알 수 있었다. 즉 퍼지 제어기에 비해 고속 제어가 가능해졌으며 정상 리플(ripple)이 감소하였다. 또한 이 퍼지 제어기에서 사용되는 퍼지 집합의 멤버쉽 함수는 간단한 선형 구분 함수이므로 퍼지 제어기도 간략한 형태로 표현되었다

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$\alpha$-레벨 퍼지집합 분해에 의한 직류 서보제어용 퍼지추론 연산회로 구현 (Implemented Logic Circuits of Fuzzy Inference Engine for DC Servo Control Using decomposition of $\alpha$-level fuzzy set)

  • 이요섭;손의식;홍순일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.1050-1057
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    • 2004
  • 연구의 목적은 컴퓨터 도움 없이 독립으로 서보시스템의 퍼지제어를 위한 퍼지제어기 하드웨어 회로 개발이다 본 논문은 $\alpha$-레벨 퍼지집합 분해에 기초하여 DC 서보 시스템의 퍼지제어를 위해 퍼지 추론 연산의 하드웨어에 대하여 나타내었다. 퍼지추론에서 비퍼지화까지 일체적으로 퍼지추론 연산에 의해 직접 PWM 조작신호를 얻는 방법이 제안되었다. 이 방법은 아날로그 회로로 쉽게 구현할 수있다. 퍼지제어기 입출력 특성과 직류서보 전동기 퍼지제어 응답특성에서 $\alpha$-레벨 양자화 효과에 대하여 검토한 결과 양자화 수 $\alpha$=4 단계가 충분한 것을 알 수 있다. 제안한 하드웨어 방법은 실 직류 서보시스템의 적용에서 실험을 통하여 그 효과를 나타내었다.

파라메터 섭동과 외란이 존재하는 강건한 적응서보 제어기의 설계 (A Design of Robust Adaptive Servo Controller in the Presence of Bounded Parameter Perturbation)

  • 홍선학;임화영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.1009-1017
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    • 1993
  • 본 논문에서는 유계된 파라메터섭등과 외란및 측정 잡음이 존재하는 프로세스에서 점근적으로 제어기의 기준입력에 추종하고 전체 안정도를 보장하는 강건한 파라메터 적응서보 제어기를 설계하였다. 이 제어기는 평가함수를 최소화하면서 제어기 파라메터를 추정하는 구조를 갖는다. DC서보의 속도위치와 위치제어를 통해서 섭동과 외란에 대한 최소분산 제어기 파라메터 추정의 강건함을 적용해 보였다.

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퍼지신경망을 이용한 직류서보 모터의 위치 제어에 관한 연구 (A Study on the Position Control of DC servo Motor Usign a Fuzzy Neural Network)

  • 설재훈;임영도
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.51-59
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    • 1997
  • 본 논문에서는 퍼지신경망 제어기를 이용하여 직류서보 모터의 위치제어를 실행한다. 위치 제어를 위하여 인공지능 제어기중 설계가 간단한 퍼지제어기를 사용한다.그러나 퍼지 제어기 설계시 문제가 되는 삼각 소속함수의 형태를 신경망의 BP학습법을 이용하여 설정한다. 퍼지신경망 제어기의 위치제어 성능을 펑가하기 위하여 특성이 다른 가상 플랜트를 제어시켜 보았다.그리고 실시간 실험으로 퍼지신경망 제어기에 의한 직류서보 모터 위치제어를 실시하였다.

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PID-신경망 복합형 제어기를 이용한 직류 서보전동기의 강인한 속도제어 (Robust Speed Control of DC Servo Motor Using PID-Neural Network Hybrid Controller)

  • 박왈서;전정채
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.111-116
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    • 1998
  • 산업 자동화의 고정밀도에 따라 직류서보 전동기는 강인제어가 요구되고 있다. 하지만 PID 제어기를 갖는 전동기 제어 시스템이 부하 외란의 영향을 받게되면 제어 시스템의 강인제어는 어렵게 된다. 이에 대한 보완적인 한 방법으로 본 논문에서는 전동기 제어시스템을 위한 PID-신경망 복합형 제어기법을 제시하였다. 신경망 제어기의 출력은 부하 외란 인가시에 발생되는 오차와 오차 변환율에 의해서 결정된다. 신경망 제어기를 이용한 직류서보 전동기의 강인제어는 시abf레이션에 의하여 확인하였다.

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인터넷 Web 기반의 서보모터 실시간 원격 PID 제어 시스템 (Internet Based of Direct Current Motor Real Time Remote PID Control System)

  • 홍상은;강훈석;이태봉
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1120-1122
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    • 2005
  • 인터넷의 급속한 보급으로 인해 데이터 전송 시 발생하는 공간상의 제약을 쉽게 극복 할 수 있게 되어 전 세계 어디서든지 데이터를 주고받을 수 있게 되었다. 이러한 인터넷 웹기반의 장점을 살려서 그동안 실험 연구용으로 사용하던 서보시스템의 PID 제어방법을 인터넷을 기반으로 한 원격제어 시스템으로 구현하였다. 본 논문에서는 DC 서보 모터와 모터 제어 보드, NI사의 DAQ, PC로 시스템을 구현 하였다. UI(User Interface)는 LabVIEW 프로그램을 이용하여 GUI(Graphical User Interface)로 DC 서보 모터의 제어와 작동상태의 모니터링이 용이하도록 하였고, 최적의 PID 이득값을 설정하여 원하는 속도 응답 특성이 양호한 제어를 할 수 있게 하였다. 더 나아가 PID 제어 방법을 원격 실시간의 가상 실습이 가능한 e-Learning에 적용 할 수 있음을 확인하였다.

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직류 서보시스템 제어용 퍼지 PI+PD 제어기 로직회로 구현 (Implementation of a Fuzzy PI+PD Controller for DC Servo Systems)

  • 홍순일;홍정표;정승환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권8호
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    • pp.1246-1253
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    • 2009
  • 논문은 서보계에 퍼지제어를 위하여 퍼지 $\alpha$-레벨 집합 분해에 기초하한 퍼지추론 계산식이 유도 되었다. 유도한 계산식에 기초한 PI+PD형 퍼지 제어기는 퍼지 추론에서 비퍼지화까지 일체형으로 구성되어 PWM 조작량 u를 발생하는 퍼지 로직 회로가 제안되었다. 시뮬레이션에 의해 퍼지추론의 $\alpha$-레벨의 효과가 검토되어 직류 서보계의 퍼지제어에서 $\alpha$-레벨 양자화수는 4단계이면 충분한 것을 알 수 있다. 제안한 하드웨어 퍼지제어기는 직류 서보계의 위치제어에 시뮬레이션과 실험이 성공적으로 행할 수 있었다.