• 제목/요약/키워드: DSP 제어기

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TMS320F2812 DSP를 이용한 산업용 SPMSM 정밀 제어시스템 개발 (A Development of an Industrial SPMSM Servo Drive System using TMS320F2812 DSP)

  • 김민희;임태훈;정장식;김성호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.138-147
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    • 2005
  • 최근 급속도로 발전된 산업분야에서 요구되는 서보 시스템에서의 빠른 응답특성과 고도의 정밀성을 구현하기 위하여 고속의 연산을 수행할 수 있는 DSP(Digital Signal Processor)의 사용이 필수적이다. 그러나 기존의 DSP는 고속의 연산을 주력으로 전동기 제어에 필요한 PWM 게이팅 발생 장치와 엔코더 입력 장치, ADC(Analog to Digital Converter)등의 주변 장치를 포함하지 않았다. 이러한 추가적인 주변회로로 인한 제어 회로의 복잡성과 보드의 대형화 및 생산단가 상승의 요인으로 작용하였다. 따라서 본 논문에서는 연산 능력이 기존의 DSP에 뒤지지 않으며 전동기 제어 주변회로를 포함하고 있는 TMS320F2812 DSP를 사용하여 현재 산업 현장에서 사용되고 있는 SPMSM 서보 시스템을 제어하여 기존 제어기의 주변회로로 인한 문제점을 해결하고자 한다.

저 전압 고성능 DSP를 이용한 AC 서보 모터 제어

  • 최치영;홍선기
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2003년도 춘계학술대회 발표 논문집
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    • pp.8-11
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    • 2003
  • 본 연구는 AC서보 모터의 벡터 제어를 구현하는데 있어 디지털 제어에 의한 시간 지연 및 Af) 변환기, QEP(Quadrature Encoder Pulse Circuit)등 주변 소자의 시간 지연에 의한 노이즈를 최소화하지 위하여 고성능 저 전압형 DSP인 TMX320F2812를 사용하였다. TMX320F2812는 150MIPS의 빠른 연산 속도와 12비트의 AD 컨버터, QEP회로는 물론 공간 전압 벡터 PWM을 발생시킬 수 있는 기능을 가진 모터 제어용 원친 DSP이다. 이와 같이 주변 회로들을 내장한 고성능 DSP의 사용은 모터 제어부의 하드웨어적인 구성을 간소화 시키고 이로 인한 비용 절감을 얻을 수 있다. 또한 전류 샘플을 위한 필터 부분을 디지털 필터화 하여 전류 샘플링 노이즈를 제거하였고, 옵셋 전압을 이용한 SVPWM을 구현하여 연산 시간을 대폭 단축 하였다. TMX320F2812의 단점인 고정 소수점 연산에 대해서는 각 변수에 대한 스케일링을 통해 유효 자리를 확보하였다.

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FPGA를 이용한 고속 전류 제어기의 구현 (Implementation of a Fast Current Controller using FPGA)

  • 정은수;이학준;설승기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.339-345
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    • 2007
  • 본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 기반의 전류 제어기를 설계하고 구현하였다. 기존의 DSP(Digital Signal Processor) 기반의 전류 제어기는 알고리즘 연산으로 인해 일반적으로 한 샘플링의 디지털 시지연이 발생한다. 반면에, FPGA 기반의 전류제어기는 FPGA의 높은 연산 능력을 이용하여, 알고리즘 연산에 필요한 시지연을 감소시킬 수 있다. 이로 인해 시지연이 물리적으로 줄기 때문에, 어떠한 시지연 보상 알고리즘 없이 전류 제어기의 대역폭을 향상시킬 수 있다. 구현된 FPGA 기반 전류 제어기의 성능은 실험을 통해 검증되었다.

모듈 통합형 태양광 전력조절기 시스템을 위한 직접 PWM 제어 방법 (Direct PWM control in Module Integrated Converter for photovoltaic power conditioning system)

  • 문솔;김도현;김찬인;서정원;박종후
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.341-342
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    • 2012
  • 이 논문에서는 모듈 통합형 태양광 전력조절기 시스템을 간소화하기 위해서 인버터 스테이지 DSP에서 도통률을 결정하여 지그비를 이용한 무선방식으로 전송하고 이를 모듈에서 직접 PWM으로 변환하여 전력조절기를 제어하는 직접 PWM 제어방식을 제안하였다. 각 모듈의 전압, 전류를 지그비 모듈을 통하여 일정 간격으로 샘플링하여 그 값을 인버터 스테이지 DSP에 보내주고 MPPT 동작을 통하여 최대전력점에 해당하는 시비율을 컨버터에 다시 지그비 모듈을 통하여 무선으로 보내주는, 전압제어루프를 사용하지 않는 직접 PWM을 이용하여 부스트 컨버터를 제어하는 방법을 사용하였다. 제안하는 방식을 증명하기 위하여 50W 태양광 전력조절기, 듀얼 솔라 PV시뮬레이터 그리고 지그비 모듈을 사용하여 그 타당성을 입증하였다.

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디지털 히스테리시스 제어기를 이용한 SRM의 위치제어시스템 (A Position Control System of SRM using Digital Hysteresis Controller)

  • 김민회;백원식;김남훈;최경호;김동희
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.253-261
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    • 2002
  • 본 논문에서는 TMS320F240 DSP를 통해 제어되는 디지털 히스테리시스 제어기를 사용한 Switched Reluctance Motor(SRM)의 위치제어시스템을 제안하였다. SRM은 구조가 간단하고 효율이 놀지만 전동기 구동 특성상 전력용 반도체 소자를 이용한 구동 시스템이 필수적이기 때문에 일반 전동기 제어시스템에 비해 전체 시스템의 제작비용이 증가하게 된다. 이러한 단점을 극복하고 SRM의 활용성을 높이기 위해서는 제어용 드라이브가 필수적으로 요구되는 서보시스템으로서와 SRM 제어시스템을 개발하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 시스템 개발과 구현에 있어 아날로그 히스테리시스 제어기를 사용할 경우 하드웨어적인 방법에 의한 파라메타 수정 및 제작의 문제점을 해결하고 전체적인 시스템의 개발단가를 낮추기 위해 DSP내에서의 연산을 통해 제어되는 디지털 히스테리시스 제어기를 설계하여 SRM의 위치제어 시스템을 구현하였으며, 실헐을 통해 제어 및 응답특성을 고찰함으초써 서보 구동 시스템으로서의 SRM의 이용 가능성을 확인하였다.

고속설계시스템에 의한 AC 서보시스템의 속도관측기 및 속도제어기 설계 (Design of Speed Observer and Controller for AC Servo System by Rapid Design System)

  • 지준근;이동민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.453-456
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    • 2005
  • 본 논문에서는 리얼게인사의 DSP를 사용하는 고속설계시스템에 의한 AC 서보 시스템의 속도관측기 및 속도제어기의 설계에 대하여 소개한다. CEMTool/SIMTool 소프트웨어 프로그램과 RG-DSPIO 제어보드, AC 서보 드라이버와 AUTOTool 프로그램으로 구성되어 있는 "AC Servo-Designer" 시스템이 본 연구에서 사용되었다. "AC Servo-Designer" 시스템은 SIMTool 블록들을 사용함으로써 짧은 시간동안에 다양한 형태의 제어기를 설계 및 구현할 수 있도록 해 주는 장점이 있기 때문에 AC 서보 시스템의 속도 관측기 및 속도제어기를 제어 목적에 따라서 쉽게 설계하고 구현할 수 있다.

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DSP 를 이용한 로봇의 그리퍼 제어장치의 개발 (Development of the Robot's Gripper Control System using DSP)

  • 김갑순
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.77-84
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    • 2006
  • This paper describes the design and implementation of a robot's gripper control system. In order to safely grasp an unknown object using the robot's gripper, the gripper should detect the force of gripping direction and the force of gravity direction, and should perform the force control using the detected forces and the robot's gripper control system. In this paper, the robot's gripper control system is designed and manufactured using DSP(Digital Signal Processor), and the gripper is composed of two 6-axis force/moment sensors which measures the Fx force(force of x-direction), Fy force, Fz force, and the Mx moment(moment of x-direction), My moment, Mz moment at the same time. The response characteristic test of the system is performed to determine the proportional gain Kp and the integral gain Ki of PI controller. As a result, it is shown that the developed robot's gripper control system grasps an unknown object safely.

DSP와 FPGA를 이용한 지능 제어기의 하드웨어 구현 (Hardware Implementation of an Intelligent Controller with a DSP and an FPGA for Nonlinear Systems)

  • 김성수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.922-929
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    • 2004
  • In this paper, we develop control hardware such as an FPGA based general purposed intelligent controller with a DSP board to solve nonlinear system control problems. PID control algorithms are implemented in an FPGA and neural network control algorithms are implemented in a BSP board. An FPGA was programmed with VHDL to achieve high performance and flexibility. The additional hardware such as an encoder counter and a PWM generator can be implemented in a single FPGA device. As a result, the noise and power dissipation problems can be minimized and the cost effectiveness can be achieved. To show the performance of the developed controller, it was tested fur nonlinear systems such as a robot hand and an inverted pendulum.

DSP TMS320LF240X를 사용한 교류전동기 구동기술

  • 전태원;이홍희
    • 전력전자학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.26-30
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    • 2004
  • 전력전자 분야에서 사용되는 전동기 제어 시스템 또는 UPS, 능동필터 등 반도체 전력회로 제어에 다양한 신호처리와 고속연산이 가능하도록 하드웨어적으로 부동소숫점을 연산하거나 MAC 연산 기능 등이 있어 계산 속도가 빠르다는 장점 때문에 TMS320C3X등의 DSP가 많이 사용되어 왔다. 그런데 DSP는 입/출력 기능이 상당히 떨어지므로 외부에 A/D 변환기, EPLD 또는 FPGA 등의 외부소자 들이 많이 필요하여 회로가 상당히 복잡하다는 문제가 있었다. 이에 비하여 마이크로제어기는 입/출력 기능이 우수하나 연산속도가 상당히 떨어진다는 단점이 있다.(중략)

DSP를 이용한 연소불안정 능동 제어장치 설계 (Design of active combustion control system using DSP)

  • 박익수;박주원;최호진;황용석;진유인;윤현걸
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.128-132
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    • 2009
  • 2차 연료 분사장치를 이용한 연구용 연소기의 연소불안정 능동 제어장치를 설계하였다. Cambridge Combustor 모델을 이용하여 제어 가능함을 보였고, 적용한 적응제어 알고리즘에 대한 제어장치의 요구조건을 도출하였다. 적응제어 법칙을 구현하기 위하여 주파수 추정기가 가져야 할 성능과 연료제어 밸브의 주파수 대역에 대하여 제어장치를 이용하여 실험적으로 검증하였다. 시험 결과 대역폭 150Hz 이하의 연소 불안정 모드에 대하여 귀환제어 방식의 연소불안정 능동제어기로 사용 가능함을 보였다.

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