팬·틸트 카메라는 범죄 예방을 위한 무인 카메라로 넓은 영역을 감시 할 때에는 빠른 회전과 정교한 움직임을 중요시하며, 하나의 사물을 추적할 시에는 영상의 떨림이 발생되지 않도록 부드럽게 움직여야 한다. 그러므로 팬·틸트 카메라 시스템은 고속 회전과, 진동을 최적화 하는 것이 가장 중요하다. 본 연구에서는 팬·틸트 카메라의 고속 회전이 가능하며, 저속 회전 시에는 진동을 최적화 하는 모션 제어기와, ...
팬·틸트 카메라는 범죄 예방을 위한 무인 카메라로 넓은 영역을 감시 할 때에는 빠른 회전과 정교한 움직임을 중요시하며, 하나의 사물을 추적할 시에는 영상의 떨림이 발생되지 않도록 부드럽게 움직여야 한다. 그러므로 팬·틸트 카메라 시스템은 고속 회전과, 진동을 최적화 하는 것이 가장 중요하다. 본 연구에서는 팬·틸트 카메라의 고속 회전이 가능하며, 저속 회전 시에는 진동을 최적화 하는 모션 제어기와, 알고리즘을 제안 하였다. 기존 마이크로 스테핑 제어기는 고속 회전을 위해서 스텝 모터 코일에 많은 전류를 흘려주게 되는데 이 때 스텝모터 코일에 흘려주는 전류의 양을 조절 하는 드라이버의 기준전류를 고정하여 사용하였다. 기준전류를 고정하여 사용하게 되면, 스텝모터의 고속 회전은 가능하게 되지만, 저속 회전시에는 불필요한 전류가 흐르게 되어 스텝모터에 진동이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서 제안 한 알고리즘은 스텝모터의 속도, 가속도에 따라서 스텝모터 코일에 흘려주는 전류량을 조절해주며, 탈조 구간 확인 실험을 통해서 가속도 와 속도에 의한 스텝모터의 탈조 구간의 데이터를 테이블화 하여 스텝모터를 제어하기 때문에 탈조가 생기는 것을 줄여 준다. 고속 회전 시와 저속 회전시에 생기는 기존 제어기의 단점을 보완 하였다. 이 알고리즘을 본 논문에서는 가변 기준전류 제어 알고리즘이라고 한다. 또한 마이크로 스테핑 모션 제어기는 DAC를 사용하여 구현 하였다. 기존의 마이크로 스테핑 모션 제어기와는 다른 점으로는 가변기준 전류 제어 알고리즘의 출력을 추가의 DAC를 사용하여 드라이버의 기준전류를 변경 해주어 스텝모터 코일에 흐르는 전류를 제어 해주게 된다. 설계된 알고리즘과 모션 제어기의 성능을 검증하기위하여 진동 및 전류 소비량 측정 실험을 하였으며, 두 실험결과 기존 제어기보다 우수한 성능을 보였다.
팬·틸트 카메라는 범죄 예방을 위한 무인 카메라로 넓은 영역을 감시 할 때에는 빠른 회전과 정교한 움직임을 중요시하며, 하나의 사물을 추적할 시에는 영상의 떨림이 발생되지 않도록 부드럽게 움직여야 한다. 그러므로 팬·틸트 카메라 시스템은 고속 회전과, 진동을 최적화 하는 것이 가장 중요하다. 본 연구에서는 팬·틸트 카메라의 고속 회전이 가능하며, 저속 회전 시에는 진동을 최적화 하는 모션 제어기와, 알고리즘을 제안 하였다. 기존 마이크로 스테핑 제어기는 고속 회전을 위해서 스텝 모터 코일에 많은 전류를 흘려주게 되는데 이 때 스텝모터 코일에 흘려주는 전류의 양을 조절 하는 드라이버의 기준전류를 고정하여 사용하였다. 기준전류를 고정하여 사용하게 되면, 스텝모터의 고속 회전은 가능하게 되지만, 저속 회전시에는 불필요한 전류가 흐르게 되어 스텝모터에 진동이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서 제안 한 알고리즘은 스텝모터의 속도, 가속도에 따라서 스텝모터 코일에 흘려주는 전류량을 조절해주며, 탈조 구간 확인 실험을 통해서 가속도 와 속도에 의한 스텝모터의 탈조 구간의 데이터를 테이블화 하여 스텝모터를 제어하기 때문에 탈조가 생기는 것을 줄여 준다. 고속 회전 시와 저속 회전시에 생기는 기존 제어기의 단점을 보완 하였다. 이 알고리즘을 본 논문에서는 가변 기준전류 제어 알고리즘이라고 한다. 또한 마이크로 스테핑 모션 제어기는 DAC를 사용하여 구현 하였다. 기존의 마이크로 스테핑 모션 제어기와는 다른 점으로는 가변기준 전류 제어 알고리즘의 출력을 추가의 DAC를 사용하여 드라이버의 기준전류를 변경 해주어 스텝모터 코일에 흐르는 전류를 제어 해주게 된다. 설계된 알고리즘과 모션 제어기의 성능을 검증하기위하여 진동 및 전류 소비량 측정 실험을 하였으며, 두 실험결과 기존 제어기보다 우수한 성능을 보였다.
In this paper, we study a low vibration micro-stepping controller for Pan-Tilt camera. Fast, smooth and accurate motion is the important properties of pan-tilt camera. In this case of a high ration zoom lens, low vibration characteristic is a crucial point in driving pan-tilt mechanism. In this pape...
In this paper, we study a low vibration micro-stepping controller for Pan-Tilt camera. Fast, smooth and accurate motion is the important properties of pan-tilt camera. In this case of a high ration zoom lens, 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.
In this paper, we study a low vibration micro-stepping controller for Pan-Tilt camera. Fast, smooth and accurate motion is the important properties of pan-tilt camera. In this case of a high ration zoom lens, 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.
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