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문제 정의
- 논문에서는 압전 작동기로 구동되는 보울 파트피더의 모드 해석을 하여 보울 파트피더의 동작원리와 특성을 살펴보고, 실험적으로 모드해석을 병행하여 그 모델의 타당성을 알아 보았다. 앞으로 행할 연구의 기초 자료로서 본 유한 요소 모델이 활용될 수 있으리라고 본다.
- PID 제어기는 시스템의 운동 방정식이 정확하고, 시스템의 물성치들이 외란이나 주위환경에 민감하지 않는다면 좋은 성능을 낼 수 있다. 본 연구에서는 위의 모델링을 기초로 하여 일정 주파수에서 부품의 이송 속도를 원하는 속도가 되도록 제어하고자 한다.@
가설 설정
- 또, 부품이 트랙을 따라 이송될 때 트랙의 가진과는 상관없이 부품이 굴러떨어지는 현상(rolling down)은 없다고 보고, 1 개의 부품만을 고려하여, 후방의 부품에 의한 밀어줌과 부품사이의 충돌은 없다고 보았으며, 부품은 크기와 형태를 무시하여 한 개의 질점처럼 고려했다. 또, 발생하는 극관성 모멘트의 영향도 작다고 보고 무시했으며, 마지막으로 가진시 발생되는 판스프링 끝 단의 타원 왕복 운동은 그 크기가 작아 선형 왕복 운동이라고 가정했다.
- 5 g 를 넘 지 않는 부분에서 원하는 평균 이송 속도가 요구 되어진다고 보고 제어를 수행하였다. 요구되는 평균이송 속도는 우선 빠른 응답에 대한 반응을 알아보기 위하여 최소 왕복 시 간인 5.6 冲를 한 단위 로 200ms 까지 시간이 지남에 따라 30, 40, 50, 60mm/s 로 변한다고 가정 했다. 그리고, 같은 조건하에서의 느린 평균이송 속도에 대한 응답을 알아보기 위하여 1 초를 기준으로 평균 속도를 계산하고 40 초까지 같은 조건의 이송 속도가 요구되어진다고 보고 제어를 수행하였다.
- 우선 시간이 지남에 따라 외부에서 원하는 평균이송 속도가 변한 다고 가정하고 제어를 수행하였다. 작동되는 가진 주파수는 179Hz 로 정 하고, 도약의 영향이 부품의 정렬에 크게 영향을 주지않는, 즉 수직력 이 1.
- 제어기에서 나온 전압은 과도한 입력을 막기위해서 Saturation 시켰다. 이때 부품과 트랙의 마찰면 사이의 정 마찰 계수가 표면의 상태에 따라 변한다고 보고 이를 외란으로 가정하여 기본값의 20%내외에서 변한다고 보고 제어를 수행하였다.
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