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NTIS 바로가기한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.8 no.4, 2013년, pp.583 - 588
김용진 (전남대학교 공과대학 전기공학과) , 김광헌 (전남대학교 공과대학 전기공학과) , 배영철 (전남대학교 전기.전자통신.컴퓨터 공학부)
In this paper we propose implement technique of vector current control in order to verify performance of an AC servo driver that is able to easy control of motion with multi-axis in the robot. In doing do, we have developed the AC servo driver to driving PMSM, and then we confirm that this driver wh...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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로봇 내부시스템에 대한 네트워크 기술은 어떤 대안으로 제시되고 있는가? | 최근에는 산업용 제어 시스템을 포함하여 로봇 시스템에 있어서 사용자는 정밀하면서도 지능화된 서비스를 제공할 수 있는 보다 복잡한 로봇을 원하고 있으며 이로 인해 로봇의 내부시스템의 구조 또한 복잡·다양해지고 있는 추세이다. 이러한 상황에서 로봇 내부시스템에 대한 네트워크 기술은 로봇 시스템의 분산제어 및 다중 제어를 실현할 수 있는 대안으로 제시되고 있다. | |
로봇에서 사용하는 모터종류는? | 로봇에서 사용하는 모터는 대표적으로 DC 모터, BLDC(brushless direct current) 모터, RC 모터, 초음파 모터, 스테핑 모터, 리니어 모터, AC 서보모터[1-3] 등이 있다. 이들 모터들은 구동과 제어를 위해 사용자 및 설계자가 모터와 드라이버가 모두 구성되어 있는 일체형과 모터와 드라이버가 각각 구성되는 별도형을 선택하여 사용하고 있다. | |
어떠한 과정을 위해서 Clarke 변환이 수행되어야 하는가? | PMSM의 벡터 제어를 위해서는 3상의 교류를 2상의 직류로 변환하는 과정이 필요하다. 이를 위해서는 그림 3에서 보는 것과 같이 먼저 3상의 교류를 2상의 교류로 변환하는 Clarke 변환이 수행되어야 하고, 다시 2상의 교류를 2상의 직류인 d,q축으로 변환하는 과정이 필요하며 실제 모터에 공급하는 전류를 위해서는 이들에 대한 각각의 역변환 과정이 필요하다. |
이규명, 김용재, "보조극 변화에 따른 전기자 분산 배치 영구 자석성 리니어 동기 모터의 코깅력 저감에 관한 연구", 한국전자통신학회논문지, 5권, 6호, pp. 613-619, 2010.
로봇에서 사용하는 모터는 대표적으로 DC 모터, BLDC(brushless direct current) 모터, RC 모터, 초음파 모터, 스테핑 모터, 리니어 모터, AC 서보모터[1-3] 등이 있다.
이호형, 조황, 이기서, " Sensorless BLDC 전동기 구동을 위한 개선된 스위칭 방법", 한국전자통신학회논문지, 5권, 2호, pp. 164-170, 2010.
로봇에서 사용하는 모터는 대표적으로 DC 모터, BLDC(brushless direct current) 모터, RC 모터, 초음파 모터, 스테핑 모터, 리니어 모터, AC 서보모터[1-3] 등이 있다.
전용호, 조황, " IPMSM 전동기의 비선형 적응 백스텝핑 속도 제어", 한국전자통신학회논문지, 6권, 6호, pp. 889-895, 2011.
로봇에서 사용하는 모터는 대표적으로 DC 모터, BLDC(brushless direct current) 모터, RC 모터, 초음파 모터, 스테핑 모터, 리니어 모터, AC 서보모터[1-3] 등이 있다.
문용선, 노상현, 조광훈, 배영철, " 다수의 모터를 활용한 로봇 관절 구조 설계", 한국전자통신학회논문지, 7권, 2호, pp. 417-423, 2012.
최근에 로봇에서 네트워크 기반으로 모터를 제어하는 연구[4-10]가 활발하게 진행되고 있다.
최근의 로봇은 로봇 구조가 복잡해지고 사용자에 의해 보다 정밀한 모션제어 수요 요구에 부응하기 위하여 고정도 위치 제어용 모터인 AC 서보모터의 사용과 네트워크에 의한 제어[4,6,8,10]의 필요성이 높아지고 있다.
문용선, 이광석, 서동진, 이성호, 배영철, " 로봇 모듈 구현을 위한 네트워크 기반 모터 제어 드라이버 개발", 퍼지 및 지능시스템학회논문지, 17권, 7호, pp. 887-892, 2007.
문용선, 배영철, 박종규, 노상현, "Ship Area Network(SAN)를 위한 Zigbee 및 광 통신 유무선 통합 모듈 구현", 한국전자통신학회논문지, 5권, 5호, pp. 428-434, 2010.
최근에 로봇에서 네트워크 기반으로 모터를 제어하는 연구[4-10]가 활발하게 진행되고 있다.
이와 같은 사용들의 요구 사항을 만족시키기 위한 방법 중 하나는 모터 드라이버를 직접 개발하는 것이 바람직하나 드라이버의 구조의 복잡성으로 인하여 일반적으로 개발이 쉽지 않은 것으로 알려져 있다[7-10].
본 논문에서는 로봇에서 정밀한 위치제어의 어려운 점을 극복하고 네트워크 제어를 위해 양방향 광-EtherCAT에 기반한 AC 서보 드라이버를 구현[7,10]에 기반하여 이 드라이버의 성능 검증을 위하여 PMSM에 대하여 무부하 상태에서 전류 벡터 제어를 수행하여 성능을 검증하였다.
문용선, 이광석, 서동진, 배영철, " 광 EtherCAT을 이용한 네트워크 기반 모터 제어기 개발", 제어.로봇.시스템회논문지, l4권, 5호, pp. 487-472, 2008.
최근에 로봇에서 네트워크 기반으로 모터를 제어하는 연구[4-10]가 활발하게 진행되고 있다.
최근의 로봇은 로봇 구조가 복잡해지고 사용자에 의해 보다 정밀한 모션제어 수요 요구에 부응하기 위하여 고정도 위치 제어용 모터인 AC 서보모터의 사용과 네트워크에 의한 제어[4,6,8,10]의 필요성이 높아지고 있다.
이와 같은 사용들의 요구 사항을 만족시키기 위한 방법 중 하나는 모터 드라이버를 직접 개발하는 것이 바람직하나 드라이버의 구조의 복잡성으로 인하여 일반적으로 개발이 쉽지 않은 것으로 알려져 있다[7-10].
Yongseon Moon, Nak Yong Ko, Kwangseok Lee, Youngchul Bae, Jong Kyu park, "Real-time EtherCAT Master Implementation on Xenomai for a Robot System, International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems, Vol. 9, No. 3, pp. 244-248, 2009.
김용진, 배영철, 김광헌, " 로봇의 다축 모션 제어용 AC 서보 모터 드라이버 구현", 한국전자통신학회논문지, 7권, 3호, pp. 553-557, 2012.
최근에 로봇에서 네트워크 기반으로 모터를 제어하는 연구[4-10]가 활발하게 진행되고 있다.
최근의 로봇은 로봇 구조가 복잡해지고 사용자에 의해 보다 정밀한 모션제어 수요 요구에 부응하기 위하여 고정도 위치 제어용 모터인 AC 서보모터의 사용과 네트워크에 의한 제어[4,6,8,10]의 필요성이 높아지고 있다.
이와 같은 사용들의 요구 사항을 만족시키기 위한 방법 중 하나는 모터 드라이버를 직접 개발하는 것이 바람직하나 드라이버의 구조의 복잡성으로 인하여 일반적으로 개발이 쉽지 않은 것으로 알려져 있다[7-10].
본 논문에서는 로봇에서 정밀한 위치제어의 어려운 점을 극복하고 네트워크 제어를 위해 양방향 광-EtherCAT에 기반한 AC 서보 드라이버를 구현[7,10]에 기반하여 이 드라이버의 성능 검증을 위하여 PMSM에 대하여 무부하 상태에서 전류 벡터 제어를 수행하여 성능을 검증하였다.
Rigober Kynast, "SERCOS Interface", SERCOS interface working group, 2000.
EtherCAT Technology Group, "EtherCAT Communication Specification", 2004.
Beckhoff, "EtherCAT Slave Controller (ESC10/20 Hardware Data Sheet)", 2005.
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