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문제 정의
- 또한 제어기의 경우 기존의 위치제어와 속도루프만을 고려한 기본 제어기모델링이 시뮬레이터의 오차를 증대시키므로 이를 실제 상용제어기에 근사하도록 모델링하였다. 대상 제어기는 PMAC 제어기로서 HILS 기법에 의해 미지의 다양한 파라미터를 모델링할 수 있었다’ 그리고 안내면의 마찰력과 이송계의 비틀림 강성 등을 모델링하여 실제 기계장비의 설계에서 발생할 수 있는 구동 시작순간이나 동작 역전 순간의 시뮬레이션 오차를 줄이고자 시도하였다.
- 함께 선형이송테이블의 작동특성에 영향을 미친다. 따라서, 이송 시스템의 동적 거동을 예측하기 위해서는 볼스크류의 강성특성을 고려하는 것이 필요하며, 이를 위해 본 연구에서는 볼스크류의 비틀림 강성과 축방향 강성을 모델링하였다. Fig.
- 본 연구는 기계장비의 설계단계에서 제어 특성을 미리 예측가능하도록 시뮬레이션 기법을 개발하는 것이 목표인 과제로써 기존의 방법에 비해 시뮬레이션 정확도를 높여 실용적 의미를 부여하고자 하였다. 이를 위해 제어시스템의 모델링에 있어 먼저 운동유니트의 경우 점질량 모델링에서 한걸음 나아간 6 자유도 강체모델링을 적용하였고 이를 통해 회전운동이나 센서의 위치 효과 등이 시뮬레이션 됨을 보였다.
- 본 연구는 설계 단계에서의 기계장비 제어 시뮬레이션 기법을 개발하는 것이 목표이며 설계자에게 실질적인 도움이 될 수 있도록 시뮬레이션 정확도를 높이는 방향으로 연구를 수행하고 있다. 이를 위해 기계장비의 구동부위에서 설계자가 직면하는 모든 특성들을 모델링하고자 하며 또한 일반적인 제어기법만 모델링되는 제어기를 실제 설계자가 사용하는 상용 제어기 수준으로 모델링 정확도를 높이는 연구를 진행중이며 본 논문은 그중 일부 연구 결과에 대해 기술한다.
- 있다. 이를 위해 기계장비의 구동부위에서 설계자가 직면하는 모든 특성들을 모델링하고자 하며 또한 일반적인 제어기법만 모델링되는 제어기를 실제 설계자가 사용하는 상용 제어기 수준으로 모델링 정확도를 높이는 연구를 진행중이며 본 논문은 그중 일부 연구 결과에 대해 기술한다.
가설 설정
- 본 해석 모델에서는 테이블의 경우, 강체 테이블을 가정하고, 각각의 베어링 위치와 강성 및 감쇠 계수를 고려한 모델을 적용하였다. 이는 베어링강 성에 의한 동특성을 포함하고, 추력의 발생점 (모터 및 볼스크류 너트 구정점) 및 제어를 위한변위 센서의 위치에 따른 특성을 동특성을 포함하여, 집중질량만을 고려한 경우보다 동특성 해석의 정밀도를 높일 수 있다.
- 10은 모델링 한 볼스크류의 강성 특성을 도식 적으로 보여준다. 볼스크류의 비틀림강성과 축 강성은 중실축으로 가정하여 모델링 되었으며, 너트의 축 방향 강성은 사용된 볼스크류 사양서로부터 얻었다. 볼스크류의 비틀림 강성은 (2)와 같이 모델링 되었으며, 이것이 모터의 작동에 미치는 효과는 (3)과 (4)와 같이 모델링 될 수 있다.
- 8 에서 볼 수 있는 바와 같이 구성된 마찰력 모델은 최대정지마찰력을 고려한 정마찰 모델과 Stribeck 곡선 ' 을 고려한 동마찰 모델로 구성되어 있으며, 두 마찰특성 간의 전이는 테이블의 이송속도를 기준으로 삼았다. 특히 시뮬레이션의 안정성을 확보하기 위해 Kamopp11 이 제안한 바와 같이 미소한 크기의 속도에 대해서는 정지상태로 가정하였다.
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