모터제어 일기장

로봇의 모터 제어에 있어 경로 생성은 매우 중요한 분야다.상위 제어기에서 통신을 통해 매 주기마다 위치지령을 모터 드라이버에 전달하고, 이 위치 지령을 추종하며 움직이기 때문이다.이 위치 지령을 생성해주는 것은 여러 방법이 있다.위치 지령은 속도 지령을 적분하면 된다.경로 생성을 쉽게 이해하기 위해선 속도 지령을 어떻게 만들 것인지 이해해야 한다. 1) 가속도 그래프가 일정한 속도 파형(y=k) → 3차 다항식2) 가속도 그래프가 증감하는 속도 파형(y≠k) → 5차 다항식3) 가속도 그래프가 포물선 형태를 띄는 속도 파형 → 2n+1차 다항식(n=3,4,5,...) 말로는 설명이 어려우니 그래프로 알아보자. 그림 1은 3차, 5차, 7차 다항식을 시뮬레이션으로 보여준다.가속시간은 0.3초이며 1000[..

경로 생성 2024. 11. 7. 19:12

현대제어 1부고전제어 2부고전제어 1부... 현대제어와의 차이제어기 설계에 필요한 제어 이론에는 고전제어와 현대제어가 있다. 고전제어에서는 시스템을 단일 입력과 단일 출력의 전달함수로 나타낸다.그zin9.tistory.com 이번에는 글이 조금 길 것이므로 미리 구성을 설명한다.1. 비례게인 L 계산2. 관측기의 물리적 이해3. 관측기의 게인 설정  1. 비례게인 L 계산루엔버거 관측기의 행렬식을 세우면 다음과 같다.이 식을 그림으로 나타내면 다음과 같다.행렬식을 정리하면 아래와 같이 되고, G1과 w의 항이 추가된다(외란과 관련된 항이다)오차 관련 항인 G1w의 영향을 작게 하기 위해 아래와 같은 특성 방정식이 0이 되도록 하는 근이 3개가 나온다.특성 방정식은 3차이므로 3x3 행렬의 고유값을 구하면..

제어이론 2024. 6. 16. 00:40

고전제어 2부고전제어 1부... 현대제어와의 차이제어기 설계에 필요한 제어 이론에는 고전제어와 현대제어가 있다. 고전제어에서는 시스템을 단일 입력과 단일 출력의 전달함수로 나타낸다.그리고 영점과zin9.tistory.com 고전제어에 이어 현대제어를 간단히 알아보자. 그 전에 명심해야 할 것은, 모터제어기설계에 있어 고전제어 또는 현대제어만 하는 것이 아니다.고전제어와 현대제어를 적절히 섞어 사용하여 최적의 제어기를 설계하는 것이 목적이다. 현대제어에서는 상태 변수로 시스템의 방정식을 세운다.즉, 변수가 1개 이상인 상태 변수를 사용한다. 위치, 속도, 부하토크로 이루어진 상태 변수를 사용하여 상태 관측기를 설계할 것이다.책에서는 "전차원 관측기"를 소개하는데, 그 의미를 설명하지 않고 있다."전차원 관..

제어이론 2024. 6. 10. 21:02

고전제어 1부... 현대제어와의 차이제어기 설계에 필요한 제어 이론에는 고전제어와 현대제어가 있다. 고전제어에서는 시스템을 단일 입력과 단일 출력의 전달함수로 나타낸다.그리고 영점과 극점으로 시스템을 조정하며, 해석zin9.tistory.com 이번 시간에는 MATLAB/Simulink로 PI게인에 따른 근궤적의 변화를 알아보고자 한다.그림 1을 보면 빨간 원 안에 조그만 화살표를 볼 수 있다.이는 각 블록을 잇는 선을 선택하고 우클릭하여 [선형분석점]을 누르면, [개루프 입력] 또는 [출력 측정]을 선택하면 된다.Simulink 옵션에 따라 없을 수도 있다.   아래 결과에선 편의상 속도 지령이 사다리꼴이 되도록 위치 지령을 생성한다.참고로, 등속구간에서 토크는 0.1Nm인데 이는 회전자 시정수, 관성..

카테고리 없음 2024. 6. 9. 13:49

제어기 설계에 필요한 제어 이론에는 고전제어와 현대제어가 있다. 고전제어에서는 시스템을 단일 입력과 단일 출력의 전달함수로 나타낸다.그리고 영점과 극점으로 시스템을 조정하며, 해석으로는 근-궤적법과 나이퀴스트 접근법이 있다.극점과 영점을 조정하는 것은 즉, PID 제어가 된다. 현대제어에서는 시스템을 다수 입력과 다수 출력의 상태 방정식으로 나타낸다.상태 변수와 입력 변수가 존재하며, 상태 피드백 제어기 또는 관측기로 시스템을 제어할 수 있다.이는 외란 관측기에 사용되기도 한다. 먼저, 고전제어에 대해 알아보자.시스템은 전달함수 형태로 만들어지며, 극점과 영점이 있다. 극점(Pole): 분모가 0이 되는 s-평면의 한 점영점(Zero): 분자가 0이 되는 s-평면의 한 점 아래 수식을 보자.극점은 -3과..

제어이론 2024. 6. 9. 11:40

약계자 제어 또는 약자계 제어라고 Field Weekening Control에 대해 알아보자. 왜 자계(Field)를 약하게 하는 것인가? 바로 D축 전류를 이용하기 때문에 자계(Field)가 약해지기 때문이다. 아래에서 알아보도록 한다. 약계자 제어를 이해하기 위해서 "전류제한원"과 "전압제한원"에 대해 알아야 한다. 그리고 "MTPA"와 "MTPV"이라는 용어도 나오니 같이 알아두자. 먼저 전류제한원에 대해 알아보자. 1. 전류 제한원 어떻게 전류가 제한된다는 말일까? 우선 모터 제조사로부터 속도-토크 특성으로부터 전류가 제한되는 "최대 전류"를 얻을 수 있다. 파나소닉 사의 "MSMF092L1" 모터를 예시로 들어본다. 이 곡선으로 얻을 수 있는 정보는 다음과 같다. 1. 3800[rpm] 이하로 ..

제어이론 2024. 3. 30. 12:17

IGBT 보호 기능 - Desaturation (2) IGBT 보호 기능 - Desaturation (1) 모터에 UVW상을 제어하는 IGBT의 보호 기능에 대해 알아본다. HCPL-316J 라는 IGBT의 데이터 시트를 기반으로 글을 작성한다. 사양 요약본을 참고하면 고전압, 대전류에 사 zin9.tistory.com 회로 설계에 대한 질문이 있어 글로 올리고자 한다. Q. 100Ω이 아닌 500Ω 으로 하면 어떻게 될까? 결론을 말하면 Fault가 되는 Vdesat 전압 레벨에는 큰 차이가 없다. 100Ω일 때와 500Ω일 때의 저항에 걸리는 전압을 알아보자. V1 = 250uA x 100Ω = 0.025V V2 = 250uA x 500Ω = 0.125V V1과 V2일 때의 desaturation 전..

드라이버 회로설계 2024. 3. 3. 14:04

PWM 이해하기 포스팅이 조금 늦어져버렸지만, 2월까지 PWM에 대한 글을 올릴 예정이다. PWM은 대략적으로 이해하고 있지만, 그 이론적인 내용과 다양한 방법에 대해 알아보고자 한다. 우선은 MATLAB/SIMULINK로 설계 zin9.tistory.com 지난 시간엔 시뮬레이션으로 PWM을 구현해보았다. 이번 시간엔 이론으로 PWM을 알아보도록 한다. PWM 목적 PWM(펄스 폭 변조)를 사용하는 목적은 직류 전압을 교류 전압으로 만들어주기 위함이다. 스위칭 소자에 입력되는 Duty를 조절함으로써 공급받은 DC전압을 AC전압으로 바꿔준다! 그림 1, 2를 보면서 회로를 이해해보자. (그림 2에 오류가 있지만 이해만 하려고 간단히 그렸다.) 일반적으로 SMPS로부터 직류 전압을 공급받는다. DQ 변환으..

제어이론 2024. 2. 19. 21:29