초록 ▼

IV. 연구개발결과
1차년도(2011년)에 제작된 구체구동기의 성능개선 및 속도제어를 위하여 자기부상 및 회전구동 시스템을 개선하였다, 구체 구동기의 성능구동 시험을 통하여 1차원 회전에 대한 성능곡선을 도출하였으며, 이를 이용하여 1차원 회전구동 모델을 검증하였다. 또한 수립된 1차원 회전구동 모델을 바탕으로 가속 및 감속에 대한 속도제어 시뮬레이션을 수행하여 제어기 이득을 해석적으로 도출하였다. 구체 구동기 성능특성곡선과 제어기 이득을 활용하여 1차원 구체 구동기에 대한 속도제어 시험을 수행하였으며 성공적인 성능개선 및 속

IV. 연구개발결과
1차년도(2011년)에 제작된 구체구동기의 성능개선 및 속도제어를 위하여 자기부상 및 회전구동 시스템을 개선하였다, 구체 구동기의 성능구동 시험을 통하여 1차원 회전에 대한 성능곡선을 도출하였으며, 이를 이용하여 1차원 회전구동 모델을 검증하였다. 또한 수립된 1차원 회전구동 모델을 바탕으로 가속 및 감속에 대한 속도제어 시뮬레이션을 수행하여 제어기 이득을 해석적으로 도출하였다. 구체 구동기 성능특성곡선과 제어기 이득을 활용하여 1차원 구체 구동기에 대한 속도제어 시험을 수행하였으며 성공적인 성능개선 및 속도제어를 완료하였다. 이러한 시험을 통하여 100 mm 급 세계 최대 성능의 구동기 개발에 성공하였다. 개발한 시작품을 이용하여 기능 및 성능 시험 평가를 한 결과 1축 구동에 대하여 기존의 자세제어 구동장치(반작용 휠)에 근접하는 정도의 0.7 Nm의 토크(2011년도 대비 7배 향상)와 13,500 RPM의 최대속도(2011년 대비 3배 향상) 성능을 나타내었다. 또한 속도제어를 통하여 4% 오차 이하의 제어성능을 확인하였다. 이러한 1차원 구체 구동기 시험 결과를 이용하여 3차원 구체 구동기에 대한 기본적 모델링 및 설계를 수행하였으며, 또한 3차원 속도 측정법 및 지지구조장치에 대한 설계개발을 통하여 관련내용에 대한 국내외 특허를 출원 및 등록 하였다.

(출처 : 요약문 3P)

Abstract ▼

Research Strategy and Results
At first, the levitation part and the rotation part of the spherical reaction wheel which was developed in the first project year 2011 are modified to improve the rotation performance. In parallel, a mathematic model was verified with test data for 1 axis rotation, a

Research Strategy and Results
At first, the levitation part and the rotation part of the spherical reaction wheel which was developed in the first project year 2011 are modified to improve the rotation performance. In parallel, a mathematic model was verified with test data for 1 axis rotation, and a 3-axis dynamic model was established based on the mathematical model.

Then, the dynamic tests were performed to obtain the driving characteristics of the actuator. Using the V/F curve and the rotational model, the velocity control analysis was followed in order to derive the control gains of the PI controller.

The test results clearly confirm that the developed proto-type actuator has the world’s largest angular momentum capacity (diameter: 100 mm) and performance (13,500 RPM, 0.7 Nm, control error < 4%) among the spherical actuator systems, which is comparable to the commercial reaction wheel actuators.

(출처 : SUMMARY 5P)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 표목차 ... 8
• 그림목차 ... 9
• 제１장 서 론 ... 12
• 제１절 연구개발 목적 ... 12
• 제２절 연구개발의 필요성 ... 12
• 제３절 연구개발 목표 및 내용 ... 13
• 제２장 국내외 기술개발 현황 ... 14
• 제１절 국외 관련분야 기술개발 현황 ... 14
• 제２절 국내 관련분야 기술개발 현황 ... 16
• 제３장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 19
• 제１절 구동부 성능 개선 ... 19
• 제２절 1차원 구동 성능 시험 ... 21
• 제３절 1차원 모델링 및 속도제어 해석 ... 32
• 제４절 폐 루프 속도제어 시험 ... 39
• 제５절 3차원 구체 구동기 모델링 ... 42
• 제６절 3차원 속도 측정법 개발 ... 55
• 제７절 3차원 구체 구동기 설계 ... 63
• 제４장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 66
• 제５장 연구개발결과의 활용계획 ... 68
• 제１절 추가 연구의 필요성 ... 68
• 제２절 연구 결과의 활용 방안 ... 68
• 제６장 참고문헌 ... 70
• 끝페이지 ... 72