• 제목/요약/키워드: Velocity command

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다중 모터 제어를 위한 제어기 스케쥴링 및 성능 분석 (Controller Scheduling and Performance Analysis for Multi-Motor Control)

  • 권재민;이경중;안현식
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.71-77
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    • 2015
  • 다중 모터를 효과적으로 제어하기 위하여 신호 측정 및 제어 알고리즘 수행 관련 스케쥴링 방법을 제안하고 제어 성능을 검토한다. 차량 내 전자제어시스템과 연계되어 동작하는 다중 모터 제어기는 CAN(Controller Area Network) 통신을 통하여 위치/속도 지령 값을 전달 받고 각 모터에 대한 위치/속도 제어, 전류 제어 등을 수행한다. 하나의 마이크로컨트롤러를 이용하여 다수 대 모터를 효과적으로 제어하기 위하여 내부 자원과 알고리즘 수행에 대한 적절한 스케쥴링이 중요하다. ADC(Analog to Digital Converter) 타이밍과 제어 알고리즘 수행 타이밍을 다양하게 변화시키며 실제 실험을 통하여 다중 모터 제어기의 성능을 분석한다.

리니어모터를 이용한 초정밀 유정압안내면 개발 (Development of a Hydrostatic Guideway Driven by the Linear Motor)

  • 박천홍;오윤진;황주호;이득우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.139-144
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    • 2004
  • In order to discuss the availability of hydrostatic guideways driven by the coreless linear motor to ultra precision machine tools, a prototype of guideway is designed and tested in this research. A coreless linear DC motor with the continuous force of 156 N and a laser scale with the resolution of 0.01 ${\mu}{\textrm}{m}$ are used as the feeding system. The experiments are performed on the static stuffiness, motion accuracy, positioning accuracy, microstep response and variation of velocity. The guideway has the infinite axial stillness within 50 N of applied load, and by the motion error compensation method using the Active Controlled Capillary, 0.08 ${\mu}{\textrm}{m}$ of linear motion error and 0.1 arcsec of angular motion error are acquired. The guideway also has 0.21 ${\mu}{\textrm}{m}$ of positioning error and 0.09 ${\mu}{\textrm}{m}$ of repeatability, and it shows the stable response against the 0.01 ${\mu}{\textrm}{m}$ resolution step command. The velocity variation of feeding system is less than 0.6 %. From these results, it is confirmed that the hydrostatic guideway driven by the coreless linear motor is very useful fur the ultra precision machine tools.

위치결정 스테이지의 고속 정밀 위치결정을 위한 입력성형명령 생성 기법 (Command Generation Method for High-Speed and Precise Positioning of Positioning Stage)

  • 장준원;박상원;홍성욱
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권10호
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    • pp.122-129
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    • 2008
  • This paper deals with precise positioning of a high-speed positioning stage without inducing residual vibration by using an input shaping technique. Input shaping is well known to be a very effective tool for suppressing the residual vibration of flexible structures. However, the ordinary input shaping for positioning stages is designated mostly for velocity regulation, not for the residual vibration at the target position. The main difficulties in implementing input shaping along with precise positioning are the time delay caused by the servo system characteristics and the s-curve feature often employed in some motor controllers. This paper analyzes the dynamic responses of a single-mode-dominate stage system subjected to input shaping. A theoretical model is developed io investigate the nature of system. In order to overcome the difficulty, this paper proposes an improved input shaper based on modified command profile generation. The proposed method is proved effective through experiments and simulations.

Declutching control of a point absorber with direct linear electric PTO systems

  • Zhang, Xian-Tao;Yang, Jian-Min;Xiao, Long-Fei
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제4권1호
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    • pp.63-82
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    • 2014
  • Declutching control is applied to a hemispherical wave energy converter with direct linear electric Power-Take-Off systems oscillating in heave direction in both regular and irregular waves. The direct linear Power-Take-Off system can be simplified as a mechanical spring and damper system. Time domain model is applied to dynamics of the hemispherical wave energy converter in both regular and irregular waves. And state space model is used to replace the convolution term in time domain equation of the heave oscillation of the converter due to its inconvenience in analyzing the controlled motion of the converters. The declutching control strategy is conducted by optimal command theory based on Pontryagin's maximum principle to gain the controlled optimum sequence of Power-Take-Off forces. The results show that the wave energy converter with declutching control captures more energy than that without control and the former's amplitude and velocity is relatively larger. However, the amplification ratio of the absorbed power by declutching control is only slightly larger than 1. This may indicate that declutching control method may be inapplicable for oscillating wave energy converters with direct linear Power-Take-Off systems in real random sea state, considering the error of prediction of the wave excitation force.

보강판의 국부변형 손상과 잔류 강도의 실험연구 (Experiments on the Denting Damage and Residual Strength of Stiffened Plates)

  • 박상현;신현경;강응순;조상래;장용수;백남기;박동기
    • 대한조선학회논문집
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    • 제57권4호
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    • pp.182-190
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    • 2020
  • This study reports a series of drop impact tests performed to generate denting damages on stiffened plates and their residual ultimate strength tests under axial compression. The models were fabricated of general structural steel, and each model has six longitudinal stiffeners and two transverse frames. Among six fabricated models, four were damaged, and two were left intact for reference. To investigate the effects of collision velocity and impact location on the extent of damage, the drop height and the impact location were changed in each impact test. After performing the collision tests, the ultimate axial compression tests were conducted to investigate the residual strengths of the damaged stiffened plates. Finite element analyses were also carried out using a commercial package Abaqus/Explicit. The material properties obtained from a quasi-static tensile tests were used, and the strain-rate sensitivity was considered. After importing the collision simulation results, the ultimate strength calculations were carried out and their results were compared with the test data for the validation of the finite element analysis method.

L1 적응 제어 기법을 이용한 멀티로터 무인 항공기의 궤적 추종 기법 설계 (Trajectory Tracking Controller Design using L1 Adaptive Control for Multirotor UAVs)

  • 정연득;조성욱;심현철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권10호
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    • pp.842-850
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    • 2014
  • 본 논문은 예측하지 못한 외부 환경 요소 변화로 인해 저하되는 비행 성능을 $L_1$ 적응 제어 기법으로 보상하는 궤적 추종 기법을 제안하였다. 제안된 궤적 추종 기법은 상대 거리를 이용하여 속도 명령을 생성하는 유도 법칙과 속도 명령을 추종하는 적응 제어 루프로 구성되어 있다. 경로 추종 성능을 향상시키기 위하여, 유도 법칙에서 생성한 속도 명령이 적응 제어기의 기준 입력이 되도록 설계하였다. 유도 법칙에서는 목표 궤적과 상대 거리와 그 변화량에 따른 가속도 명령이 생성되며, 이를 적분하여 속도 명령을 생성한다. $L_1$ 적응 제어 루프는 불확실성이 존재하는 환경에서 정밀한 경로 추종 성능을 보장한다. 제안된 경로 추종 시스템은 쿼드로터 항공기를 사용하여 수직 이착륙 및 이동 표적 추종과 같은 비행 실험으로 검증하였다.

실시간 운영체제에서 관절 공간 궤적 생성 (Joint Space Trajectory Planning on RTOS)

  • 양길진;최병욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.52-57
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    • 2014
  • 본 논문은 두 바퀴 이동로봇의 주행에 있어서 주어진 경로를 물리적 제한을 만족하면서 주행하는 관절 공간 궤적 생성방법을 실시간 운영체제를 이용하여 구현함으로써 실시간 제어 방법에 대하여 연구하였다. 경로계획에서 이동로봇의 방향을 고려하기 위하여 베지어곡선을 이용하였으며, 컨볼루션 연산자를 이용하여 로봇의 두 바퀴의 속도의 제한을 만족시켰다. 관절 공간의 궤적 생성과 생성된 궤적에 대한 속도명령, 그리고 엔코더 값 감시 등 실시간 태스크를 주기적 태스크로 구현하였으며 동기화를 위하여 실시간 메커니즘인 이벤트 플래그를 이용하여 구현하였다. 실제 로봇에 실시간 태스크를 구현하여 속도명령의 실시간성과 이에 따른 이동로봇의 주행실험 결과를 이용하여 궤적 추종 성능을 비실시간 시스템과 분석하였다. 결과를 통하여 실시간 성을 요구하는 제어시스템에서 실시간 다중 태스크 시스템의 유용성을 검증하였다.

반작용 휠을 사용하는 인공위성의 내고장 자세제어기법 (Fault Tolerant Attitude Control for a Spacecraft Using Reaction Wheels)

  • 진재현;이훈구;탁민제
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.526-532
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    • 2007
  • 본 논문에서는 반작용 휠을 사용하는 위성체의 내고장 제어 문제를 다루고 있다. 고장은 구동기(반작용 휠)에만 발생한다고 가정하였으며, 고장에 대해서도 자세제어 성능을 유지할 수 있는 제어알고리듬을 제안한다. 자세제어 루프는 각속도 제어 루프를 포함하고 있으며, 각속도 제어 루프에 시간지연제어 기법을 적용하여 고장에 대응할 수 있도록 한다. 제안한 제어기의 안정성 조건을 제시하며, 시뮬레이션을 통해 다양한 형태의 고장에 대해 안정된 자세 추종 성능을 검증한다.

Vibration Suppression Control for a Twin-Drive Geared Mechanical System with Backlash: Effects of Model-Based Control

  • Itoh, Masahiko
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.1392-1397
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    • 2003
  • This paper deals with a control technique of eliminating the transient vibration of a twin-drive geared mechanical system. This technique is based on a model-based control in order to establish the damping effect at the driven machine part. The control model is composed of reduced-order electrical and mechanical parts. This control model estimates a load speed converted to the motor shaft. The difference between the estimated load speed and the motor speed is calculated dynamically and it is added to the velocity command to suppress the transient vibration generated at the load. This control technique is applied to a twin-drive geared system with backlash. In the previous work, the performance of this control method is examined by simulations. In this paper, the effectiveness of this control technique is verified by experiments. The settling time of the residual vibration generated at the loading inertia can be shortened down to about 1/2 of the uncompensated vibration level.

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하이브리드 면진장치의 뉴로-퍼지 모형화 (Neuro-Fuzzy Modeling Approach for Hybrid Base Isolaton System)

  • 김현수;;이동근
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.201-208
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    • 2005
  • Neuro-Fuzzy modeling approach is proposed to predict the dynamic behavior of a single-degree-of-freedom structure that is equipped with hybrid base isolation system. Hybrid base isolation system consists of friction pendulum systems (FPS) and a magnetorheological (MR) damper. Fuzzy model of the M damper is trained by ANFIS using various displacement, velocity, and voltage combinations that are obtained from a series of performance tests. Modelling of the FPS is carried out with a nonlinear analytical equation that is derived in this study and neuro-fuzzy training. Fuzzy logic controller is employed to control the command voltage that is sent to MR damper. The dynamic responses or experimental structure subjected to various earthquake excitations are compared with numerically simulated results using neuro-fuzzy modeling method. Numerical simulation using neuro-fuzzy models of the MR damper and FPS predict response of the hybrid base isolation system very well.

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