제안 방법

• 이론상으로는 속도에 대한 적분 값을 이용하여 위치를 구할 수 있으나, 마찰, 부하 등의 외란으로 인하여 오차가 발생하므로 초기에는 속도 프로파일을 추종하며 목표지점과 현 지점의 오차가 일정 거리 이내에 들면 P제 어기와 PI 제어기를 병행하여 실행하였고, 가속구 간에는 Trapezoidal 프로파일과 S-curve 프로파일을 사용하였다. 16bit 프로세서의 경우 연산능력의 한계로 인하여 프로파일 할 수 없는 상황이 발생하므로 본 논문에서 시간에 따른 가속 시간과 감속 시간을 모두 결정하여 프로파일 하지 않고 가 속구 간만을 시간에 따라 프로파일링한 후 정속 구간에서 감속 구간으로의 진입은 전적으로 위치 오차에 의한 제어기에 할당함으로써 목표 위치에 빠르고 정확하게 수렴할 수 있도록 하였고, 시간에 따른 제약도 없앴다.
• 그 다음 시뮬레이션에서의 신뢰성이 확보되면, .같은 방법으로 여기서 설정된 적절한 이득을 실제 선형 BLDC 전동기의 이득으로 설정하고 속도 스텝 지령을 인가하여 식(12)에 의한 파라미터 추정기법을 시스템에 적용하였다.
• 본 논문에서 사용된 선형 BLDC 전동기의 파라미터를 추정하고 제어기의 이득을 결정하며, 가동자의 전류와 고정자의 전류를 독립적으로 제어하는 벡터 제어를 적용하였을 때의 실험 결과를 나타내었다.
• 정현파 형은 효율이 높고 정밀한 구동이 가능하지만 초기위치를 판별해야 하고 구형 파형은 구성이 간단하고 상을 쉽게 찾아낼 수 있으나 HED 사용에 따른 비용증가와 효율이 떨어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 두 가지 정류 방법을 사용하며 초기에는 HED 에 의한 Trapezoidal 구동 방식으로 정류하였고 정확한 상을 찾은 후에는 정현파형으로 구동하였다.
• 본 논문에서는 이러한 브러시 리스 직류전동기를 제어하기 위해 증분형 이산치 PI 제어기를 도입하고 미지의 계통 파라미터를 추정하기 위해 Linear regression 알고리즘을 적용한다. 이 방법을 통하여 얻어진 추정값을 동특성 방정식에 적용하여 시스템을 안정하도록 제어기의 이득을 조정하도록 설계하여 그 위치제어 특성을 보인다.
• 본 논문은 선형 브러시 리스 직류전동기를 대상으로 하였으며며 고속성과 정밀성을 실현하고 안정된 제어시스템을 구현하기 위해 유연한 속도 프로 파일을 적용하였으며 디지털 PI 위치제어기를 설계하였다. 시스템의 파라미터를 동특성 상태 방정식을 이용한 파라미터 추정 방법과 선형화 기법의 하나인 Linear regression을 이용하여 저차의 선형시스템으로 근사화시키고 실제 시스템에 적용하여 특성을 보다 개선시키고자 하였다.
• 본 논문은 선형 브러시 리스 직류전동기를 대상으로 하였으며며 고속성과 정밀성을 실현하고 안정된 제어시스템을 구현하기 위해 유연한 속도 프로 파일을 적용하였으며 디지털 PI 위치제어기를 설계하였다. 시스템의 파라미터를 동특성 상태 방정식을 이용한 파라미터 추정 방법과 선형화 기법의 하나인 Linear regression을 이용하여 저차의 선형시스템으로 근사화시키고 실제 시스템에 적용하여 특성을 보다 개선시키고자 하였다.
• 정밀한 위치제어를 위하여 현 지점과 목표지점 간의 오차를 구하여 위치를 추종하기 위한 속도를 프로파일링하였다. 이론상으로는 속도에 대한 적분 값을 이용하여 위치를 구할 수 있으나, 마찰, 부하 등의 외란으로 인하여 오차가 발생하므로 초기에는 속도 프로파일을 추종하며 목표지점과 현 지점의 오차가 일정 거리 이내에 들면 P제 어기와 PI 제어기를 병행하여 실행하였고, 가속구 간에는 Trapezoidal 프로파일과 S-curve 프로파일을 사용하였다. 16bit 프로세서의 경우 연산능력의 한계로 인하여 프로파일 할 수 없는 상황이 발생하므로 본 논문에서 시간에 따른 가속 시간과 감속 시간을 모두 결정하여 프로파일 하지 않고 가 속구 간만을 시간에 따라 프로파일링한 후 정속 구간에서 감속 구간으로의 진입은 전적으로 위치 오차에 의한 제어기에 할당함으로써 목표 위치에 빠르고 정확하게 수렴할 수 있도록 하였고, 시간에 따른 제약도 없앴다.
• 정밀한 위치제어를 위하여 현 지점과 목표지점 간의 오차를 구하여 위치를 추종하기 위한 속도를 프로파일링하였다. 이론상으로는 속도에 대한 적분 값을 이용하여 위치를 구할 수 있으나, 마찰, 부하 등의 외란으로 인하여 오차가 발생하므로 초기에는 속도 프로파일을 추종하며 목표지점과 현 지점의 오차가 일정 거리 이내에 들면 P제 어기와 PI 제어기를 병행하여 실행하였고, 가속구 간에는 Trapezoidal 프로파일과 S-curve 프로파일을 사용하였다.
• 그림 8은 선형 BLDC 전동기에 위치지령을 연속적으로 주었을 때의 지령속도 그래프를 나타내고 있다. 지령속도는 1000mm/sec로 하였으며 계속하여 100mm(A), 250mm(B), 450nun(C)의 위치로 이동하도록 명령을 인가하였다. 그림 9는 실제 선형 BLDC 전동기의 추종 속도 그래프이다.