서보모터 속도 제어 - seobomoteo sogdo jeeo

Abstract

본 발명은 서브모터의 속도제어방법에 관한 것으로서, 외란제거기를 갖는 서보모터의 속도제어방법에 있어서, 원하는 목표속도입력값과 실제 기구계모델의 출력속도에 기초하여 제어토오크입력값을 산출하는 단계와; 상기 제어토오크입력값에 외란토오크값을 부가하여 상기 기구계모델에 입력하는 단계와; 상기 제어토오크입력값을 가상모델에 입력하여 상기 제어토오크입력값에 의한 추정속도를 계산하는 단계와; 상기 기구계모델에서의 출력속도값과 상기 가상모델로부터의 추정속도값간의 속도차에 기초하여 수정토오크를 계산하는 단계와; 상기 수정토오크를 상기 제어토오크 입력값에 반영하는 단계를 포함한다. 이에 의해, 알 수 없는 외란(Unknown Disturbance)이 제어시스템에 입력되더라도 속도오차를 항상 0에 가능한 수렴하도록 할 수 있어서 정확한 속도제어가 가능해진다.

Description

서보모터의 속도제어방법 및 속도제어장치

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명에 따른 제어시스템의 블록선도.

Claims (10)

1. 외란제거기를 갖는 서보모터의 속도제어방법에 있어서, 원하는 목표속도입력값과 실제 기구계모델의 출력속도에 기초하여 제어토오크입력값을 산출하는 단계와; 상기 제어토오크입력값에 외란토오크값을 부가하여 상기 기구계모델에 입력하는 단계와; 상기 제어토오크입력값을 가상모델에 입력하여 상기 제어토오크입력값에 의한 추정속도를 계산하는 단계와; 상기 기구계모델에서의 출력속도값과 상기 가상모델로부터의 추정속도값간의 속도차에 기초하여 수정토오크를 계산하는 단계와; 상기 수정토오크를 상기 제어토오크 입력값에 반영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보모터의 속도제어방법.

2. 제1항에 있어서, 상기 제어토오크입력의 산출단계는 상기 기구계모델의 출력속도값과 상기 목표속도입력값의 차이값에 비례상수를 곱하여 비례제어입력을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보모터의 속도제어방법.

3. 제2항에 있어서, 상기 제어토오크입력의 산출단계는 상기 목표속도입력값의 미분값에 전향상수를 곱하여 전향제어입력을 얻는 단계와; 상기 전향제어입력과 상기 비례제어입력을 가산하여 상기 제어토오크입력값을 얻는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서보모터의 속도제어방법.

4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 기구계모델 내에서의 입력토오크와 출력속도와의 관계는 다음 식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 서보모터의 속도제어방법 :

   τ*(t)=Jnㆍ(t)+△J(t) ㆍ(t)+J(t) ㆍ(t)+Ff+Td(1)

   여기서, τ*(t)는 입력토오크, Jn는 공칭관성능률,(t)는 각속도, J(t)는 부하에 의하여 시변하는 관성능률, △J(t)는 Jn-J(t), Ff는 마찰토오크, Td는 외란 토오크를 나타낸다.

   [답변]서보모터 속도제어

   작성자서보가제트|작성시간06.03.14|조회수2,280 목록 댓글 0 글자크기 작게가 글자크기 크게가

   속도제어란 말 그대로 서보모터가 일정한 속도를 유지하려고 하는 동작을 말합니다.

   만일 1000rpm(분단 1000바퀴)으로 회전을 하라는 명령을 서보모터에 주었을 경우

   1000rpm에 대한 명령과 실제로 회전에 의해 들어오는 엔코더출력값을 비교를 해가면서

   그 속도를 유지하려고 하는 것이죠.

    요새 나오는 서보드라이버는 일반적으로 일정한 값의 전압을 받아서 그에 해당하는 속도로

   회전을 하는 것을 기본으로 하고 있습니다. 예를 들어 야스카와 서보모터의 경우 서보드라이버의

   전압입력단자로 6V에 대항하는 전압 지령을 주었을때 정격3000rpm으로 회전을 하게끔 정해져 있습니다.

   지령을 주는 전압값이 불규칙하다면 불규칙한 전압의 형태 그대로 따라가려고 하는게 서보모터입니다.

   이러한 속도제어를 응용한 사례로는 일정한 반도체 장비의 웨이퍼 회전 시스템이나

   가공장비등에 활용이 됩니다. 선속도가 매우 중요한 경우에 해당 되겠죠.

    그럼 간단하게 서보모터 전압지령을 이용한 속도제어를 구성하는 순서를 알아보도록 합시다.

   (기준은 야스카와 시그마2 서보로 하겠습니다.)

    

   1. 제일 먼저 서보모터의 제어방식이 속도제어 모드로 되어 있어야 합니다.

   야스카와 서보는 공장출하시 기본이 속도제어 모드로 되어 있습니다.

    

   파라메타 : Pn000 의 0000중 1번행이 0 (속도제어 모드) 

    

   2. 속도제어로 회전을 시키는 경우 회전하려는 방향으로 위치의 제한이 없는 경우이므로

   양쪽 방향에 대한 리미트를 막아주어야 하는데요. 이 부분을 파라메터 변경을 이용하여 바꿀 수

   있습니다.

    

   파라메타 : Pn50A 2100중 4번행을 8 (정방향 리미트를 사용않는다.)

                   Pn50B 6543중 0번행을 8 (역방향 리미트를 사용않는다.)

    

   3. 기본적으로 서보모터가 제어루프를 형성하기 위해서는 주,제어전원을 켠 상태로만은 부족하고

   제어루프가 형성이 된 상태(SERVO ON이라고 합니다.)를 만들어 주어야 합니다.

    

   SERVO ON

    서보온을 하기위해 해당하는 단자번으로 +24 전원을 넣어주십시오

    (47번 단자로 +24V, 40번 단자에 그에 대한 시그날 그라운드)

    

   4. 여기까지 기본적으로 속도제어를 하기 위한 세팅은 준비가 되었습니다.

   실제로 회전하려고 하는 전압값을 속도지령입력에 해당하는 단자번호로 넣어 주시면 됩니다.

   그 번호가 5 , 6 번 단자입니다. (5번에 해당 전압값, 6번 지령에 대한 시그날 그라운드)

    

   +6V입력시 정격3000rpm으로 회전을 하므로

   ex) 1V시 정방향 500rpm, -4V시 역방향 2000rpm

    

   5. 내보내고자하는 전압의 분해능을 높인다거나 보내는 전압의 한계가 6V이하일 때 단위를 바꿀 수

   있습니다.

   파라메타 : Pn300번의 600 (6.00V라는 뜻입니다.) 을 해당 단위로 바꾸시면 됩니다.

   레인지는20.00V까지 입니다.

    

   6. 단지 서보 온 만을 하였을 경우 0V에 대한 전압지령의 기울기가 맞지 않거나 노이즈 때문에 혼자

   낮은 rpm으로 실실 도는 경우가 있습니다. 이 때는 서보팩 보조기능중 Fn009번 전압지령 자동 옵셋

   기능이나 수동옵셋 기능을 사용해 보시기 바랍니다. 그것 만으로 해결이 안되거나 만족치 않을 때는

   서보드라이버 속도제어시 기능중에 제로클램프라는 기능을 사용하시면 되겠습니다.

    제로클램프 기능이란 일정한 기준 rpm이하의 지령에는 서보락을 걸어 정지 시키는 기능입니다. 외부의

   입력신호로 인해 기능이 동작을 하게끔 구성이 되어 있습니다.

    

    

   물론 전압지령방식만으로만 속도제어를 할 수 있지 않고 서보팩이 위치제어 모드인 경우에도

   일정한 양의 펄스를 고르게 무한으로 보내주어도 속도제어가 구현이 될 수 있습니다. 실제로 사용

   하시는 제어기의 지령방식이 어떠한 것인가에 따라서 그 방식이 결정이 될 것입니다.

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