• 제목/요약/키워드: Stepping motor control

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IPMSM 전동기의 비선형 적응 백스텝핑 속도 제어 (Nonlinear and Adaptive Back-Stepping Speed Control of IPMSM)

  • 전용호;조황
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.855-864
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    • 2011
  • 본 논문은 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 고성능 운전을 위해 비선형 제어를 기반으로 하는 적응 백스텝핑 제어기를 제안한다. 먼저 각속도의 추종성능을 향상시키기 위해서 비선형 백스텝핑 제어기를 설계한다. 파라메타 변동의 영향을 고려하지 않고 설계된 제어기는 고성능 운전이 어렵다. 부하토크의 변동에 대해 실시간 적응할 수 있는 파라메타 추정기를 설계에 포함하여 고성능 운전이 가능하게 한다. 또한 전동기의 효율적인 전력소비를 위하여 최대토크를 얻기 위한 최소전류의 운전을 할 수 있도록 제어기를 설계하였다. 제안된 제어기로 2마력급의 IPMSM에 적용하여 각속도 레퍼런스에 대한 추종성능과 부하토크 변동에 대한 추정, 그리고 MTPA(Maximum Torque per Ampere) 운전을 시험하여 일정토크 운전영역에서 안정화된 강건한 제어기임을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있었다.

5상 스테핑 모터의 마이크로스텝 구동을 위한 저가형 전용 칩 및 제어시스템 설계 (One-Chip and Control System Design of Low Cost for Micro-stepping Drive of 5-Phase Stepping Motor)

  • 김명현;김태엽;안호균;박승규
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.88-95
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    • 2004
  • 스테핑 모터의 위치 분해능을 향상하고 기계적 공진을 방지하기 위한 제어방법으로 마이크로 스텝 구동방식이 많이 이용되고 있다. 이론적인 마이크로 스텝 구동방식은 정현파를 기준신호로 사용하며, 마이크로프로세서 및 ROM을 사용함으로써 구동회로가 복잡하고, 가격이 증가하는 단점을 가지게 된다. 본 연구에서는 기준신호를 사다리꼴 파형으로 사용함으로써 제어회로를 간략화하고 저가의 제어장치로 마이크로 스테핑 구동방식을 구현하는 방법을 제안하고 있다. 제안한 방식을 검증하기 위하여 저가의 CPLD(EPM9320RC208-15)를 이용하여 구동장치를 구성하였으며, 실험을 통하여 기존의 방식과 성능을 비교하였다. 또한 CPLD 내부에 고속검출회로를 구현하여 고속 구동시 모터의 탈조를 방지하였다.

2차원 유한요소해석에 의한 선형 스텝핑 전동기의 추력 및 수직력 특성에 관한 연구 (A Study on the Thrust force and Normal force Characteristics of Linear Stepping Motor by 2D Finite Element Analysis)

  • 원규식;노채균;김동희;이상호;오홍석
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.141-148
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    • 2003
  • 최근 자동제어 시스템의 다양한 분야에서 선형운동용 디지털 액튜에이터인 하이브리드형 선형 스텝핑 전동기(HLSM)의 필요성이 증대되고 있다. HLSM은 기계적인 운동변환기구가 필요하지 않는 직접 구동방식이기 때문에 효율과 경제적인 측면에서 회전형 스텝핑 전동기에 비해 매우 유리한 장점이 있다. 본 논문에서는 현재 가장 많이 연구되고 있는 자속종방향(LFM)형 HLSM의 개발을 위하여 2차원 유한요소법(FEM)으로 최적의 치 형상을 설계하고 추력과 수직력을 계산하였다. 그리고 직접 LFM형 HLSM의 시작기를 제작하고, LFM형 HLSM의 추력 특성을 실험하였다.

팬.틸트 카메라의 저 진동 마이크로스텝핑 제어기 설계 (Design of a Low-Vibration Micro-Stepping Controller for Pan-Tilt Camera)

  • 유종원;김정한
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권9호
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    • pp.43-51
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    • 2010
  • Speed, accuracy and smoothness are the important properties of pan-tilt camera. In the case of a high ratio zoom lens system, low vibration characteristic is a crucial point in driving pan-tilt mechanism. In this paper, a novel micro-stepping controller with a function of reducing vibration was designed using field programmable gate arrays (FPGA) technology for high zoom ratio pan-tilt camera. The proposed variable reference current (VRC) control scheme reduces vibration decently and optimizing coil current in order to prevent the step motor from occurring missing steps. By employing VRC control scheme, the vibration in low speed could be significantly minimized. The proposed controller can also make very high speed of 378kpps micro-step driving, and increase maximum acceleration in motion profiles.

스테핑 모터를 이용한 진동대의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Shaking Table using Stepping Motor)

  • 정형일;최재훈;홍규장
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.488-490
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    • 1997
  • This study is focused on the design and performance test of shaking table using stepping motor. Stepping motor can control the motion accurately with generated pulses and is applied to the shaking table. Earthquakes like El Centro and Taft are used as inputs to the shaking table. First, the number of pulses are calculated and sent to pulse generator. Then, the generator controls the table according to the pulse signs. It is shown that the measured signals from the table are in very good agreement with input signals of scale-downed earthquakes of El Centro and Taft. This table will be used for the experimental study of small-scaled building structures with tuned mass dampers under earthquakes.

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2상 PM형 리니어스텝핑모터의 정추력(靜推力) 특성해석 (THE THRUST CHARACTERISTICS ANALYSIS OF 2-PHASE PM TYPE LINEAR STEPPING MOTOR)

  • 배진호;정도영;이상호;오홍석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.984-986
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    • 1993
  • In this paper, We have simulated and measured the characteristics of the static thrust of 2-phase PM type Linear Stepping Motor(LSM). And, the 2-phase PM type Linear Stepping Motor is simulated using 2-Dimensional finite element method. For calculating force, Maxwell stress tensor method is applied.

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A Study on the Hydraulic Cylinder with built-in Displacement and Thrust Control Function

  • Kitagawa, Ato;Wu, Chunnan;Park, Sung-Hwan
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.1157-1161
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    • 2003
  • A novel actuator with built-in the displacement and the thrust control function is presented in this paper. This actuator is a kind of compact hydraulic cylinder system which consists of a hydraulic cylinder, a spool, a sleeve, a mechanical feedback mechanism and a stepping motor. The displacement and thrust is in proportion to the rotational angle of stepping motor by the mechanical feedback. In order to investigate characteristics of this actuator, simulation study and preliminary experiments are conducted. Through the preliminary experiment this actuator is very effective in the control for displacement and thrust. Also, it became obvious that the stability of system can be adjusted by using the restrictor with the effect of velocity feedback. Furthermore, this paper explained that a flexible compliance control could be realized by adjusting the feedback weighting in the actuator.

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2상 HB형 선형 STEPPING 전동기의 진동해석에 관한 연구 (A study on the vibration of 2-phase HB type Linear Stepping Motor)

  • 오홍석;정의남;심상흥;임윤희;이상교;심재선;심낙순;이상호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.852-854
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    • 2001
  • In this paper, the vibration characteristics of a 2-phase Hybrid type Linear Stepping Motor(HLSM) are analyzed using the ACSL. A magnetic equivalent circuit is based on the structure of the HLSM, and then the electric equivalent circuit of the HLSM is derived by solving equations for the magnetic equivalent circuit. A normal force is calculated using FEM(Flux2D). And the vibration characteristics(Continuous vibration) of the HLSM are simulated by the ACSL with the voltage equations, the thrust equation, the normal force equation and the kinetic equation.

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공회전속도 조절용 스텝모터가 AT차량의 급발진 현상에 미치는 영향 (Some Effects on AT Vehicle's Sudden Acceleration due to Stepping Motor for Compensation of Idle Speed)

  • 김종일;차정연;손정배
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.879-885
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    • 2000
  • This study is carried out to make clear the reason of occurrence of sudden acceleration incident of AT vehicle. The stepping motor is used to control the engine speed at idle by compensating the volume of air. By the way it's valve is contaminated by blow-by gas, deposit and back fire etc. This contamination could occur the load of motor at low temperature. This plays an important role in damaging the motor's coil with the motor's performance interfered. If it's coil is damaged the ISC could malfunction. If these phenomena occur, the speed of engine may increase or the engine may stall with hunting.

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