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문제 정의
- 본 논문에서는 PMLSM의 속도선도에 의해 발생하는 진동을 최소화시키기 위하여 가속도의 미분치인 Jerk가 무한대가 되지 않고 유한값을 갖는 속도선도를 제안하며, 유전 알고리즘을 적용하여 이러한 속도선도를 형성하는 S-curve를 선정한다.
- 본 논문은 사각파 형태의 가속도 선도 입력에 의해 발생되는 리니어 모터 이송계의 진동을 줄이기 위해 유전자 알고 리즘을 이용하여 Jerk 값이 유한하게 되고 가속도 선도가 전 구간에서 미분 가능한 4자유도 이송계의 최적 속도선도를 위한 파라메터들을 얻었다. 그리고 이러한 최적 속도선도를 4 자유도 이송계에 적용함으로서 이송계의 이동자의 진동을 측정한 결과 가속도 불연속점에서 발생하는 가속도의 피크 값이 48 [m/s2]에서 23.
- 참고로 본 논문에서는 철심형 PMLSM의 운전 중 디텐트 력에 의한 진동성분을 감소시키기 위해 영구자석을 1/4슬롯 피치 만큼 스큐를 시행하였다. 그 결과 디텐트력은 피크 값이 12.
가설 설정
- (가) 이송운동은 평면 내어서 일어난다.
- (나) 리니어모션 블록은 선형 스프링이다.
- (다) 가이드 레일과 리니어모션 블록 사이의 마찰은 무시할 수 있다.
- (라) 실제는 이송계가 이송되지만 수학적 모델에서는 가이드 레일이 아송계의 이송 방향과 반대방향으로 이 송 된다고 가정하고, 대신 이송 감가속도에 따른 관성력이 이송계에 등가의 외력으로 작용하는 것으로 간주한다.
- (마) 가이드 레일은 굴곡이 없다.
- 감속 운전을 자주 행하여야 하는 시스템에서는 기동 및 정 지 시는 물론 속도가 변하는 시점 즉, jerk가 무한대가 되는 지점에서 큰 진동이 발생하게 된다. 따라서, 고속 정밀 제어를 요구하는 PMLSM의 운전성능 향상을 위해서는 디텐트력 영향을 최소화하는 설계와 함께 가.감속 운전 시 진동저감을 위한 유한한 jerk 값을 갖는 최적의 이송 속 도선도를 도출하여야 한다.
- 진동최소화를 위한 최적 Jerk 곡선을 적용하여 PMLSM의 가 . 감속시의 진동 특성을 해석한 결과를 최적화 전과 비교하여 Fig.
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