• 제목/요약/키워드: 서보필터(servo filter)

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KSR-III 김발엔진 구동장치 서보필터 설계

  • 선병찬;정호락
    • 항공우주기술
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    • 제1권2호
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    • pp.105-112
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    • 2002
  • 본 논문에서는 KSR-III 김발엔진 구동장치 서보필터 설계 방안에 대한 연구 결과를 정리하였다. 비선형 해석모델에 대한 선형 근사모델을 기준으로 서보필터 설계를 수행하였다. 서보필터의 기본 형상으로서 설계 및 제작의 편의성 관점에서 2차의 Butterworth 저주파 필터를 우선적으로 고려하였다. 저주파 필터만을 사용할 경우 발생하는 불안정성 문제를 해결하기 위해 1차의 보상기를 추가하였다. 전체 로켓 시스템의 위상 안정성 여유와 공진 이득 감쇠를 동시에 고려할 경우, 2차의 Butterworth 필터로는 설계에 한계가 있었으며, 노치 필터를 사용해야 함을 알 수 있었다. 결과적으로, KSR-III 김발엔진 구동장치용 서보필터로는 2차 저주파 노치필터를 궤환신호와 명령신호 간의 오차 신호에 위치시키는 것이 효과적이라는 결론을 얻었다. 여기서 제시한 서보필터 형상을 토대로 추후 KSR-III 비행용 서보필터 제작 및 시험이 이루어질 예정이다.

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KSR-III 김발엔진 구동장치 서보필터 설계 (Servo Filter Design for KSR-III Gimbal Actuation System)

  • 선병찬;박용규;최형돈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.83-92
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    • 2004
  • 본 논문에서는 KSR-III 김발엔진 구동장치의 공진현상을 감쇠시키기 위한 서보필터 설계 결과를 제시하였다. 자세제어를 위한 김발엔진 구동장치를 엔진 지지구조물에 부착시켰을 때 저주파 영역에서 구조물과 구동장치 유압 모드간의 공진 현상이 발생하였고 이러한 공진현상을 감쇠시키기 위하여 서보필터의 설계가 요구되었다. 서보필터의 설계 과정으로 김발엔진 구동장치의 동특성 시험을 기반으로 서보필터 형상을 먼저 결정하고 보완 라그랑지안 공진화 기법을 이용하여 필터 파라미터의 최적값을 계산하였으며 최종적으로 비행용으로 적합한 서보필터를 결정하였다.

이중서보제어루프와 디지털 필터를 통한 서보모터-업전구동기의 초정밀위치결정 시스템 개발 (Ultra Precision Positining System for Servo Motor-piezo Actuator Using the Dual Servo Loop and Digital Filter Implementation)

  • 이동성;박종호;박희재
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권3호통권96호
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    • pp.154-163
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    • 1999
  • In this paper, an ultra precision positioning system has been developed using dual servo loop control. For positioning system having long distance with ultra precision , the combination of global stage and micro stage was required. A servo motor based ball screw is used as a global stage and the piezo actuator as a micro stage. For the improvement of positional precision, the digital Chebyshev filter is implemented in the developed to dual servo system. Therefore, the positional repeatability has been achieved within ${\pm}$ 10 mm, and this technique can be applied to develop precision semiconductor equipments such as lithography steppers and probers.

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이산형 칼만 필터를 이용한 서보 시스템의 추정자 설계 (Design of an Estimator for Servo Systems using Discrete Kalman Filter)

  • 신두진;허욱열
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권8호
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    • pp.996-1003
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    • 1999
  • This paper propose a position-speed controller with an estimator which can estimate states and disturbance. The overall control system consists of two parts: the position-speed controller and an estimator. The Kalman filter applied as state-feedback controller is an optimal state estimator applied to a dynamic system that involves random perturbations and gives a linear, unbiased and minimum error variance recursive algorithm to optimally estimate the unknown state. Therefore, we consider the error problem about the servo system modeling and the measurement noise as a stochastic system and implement a optimal state observer, and enhance the estimate performance of position and speed using that. Using two-degree-of freedom(TDOF) conception, we design the command input response and the closed loop characteristics independently. The servo system is to improve the closed loop characteristics without affecting the command imput response. The characteristics of the closed loop system is improved by suppressing disturbance torque effectively with the disturbance observer using a inverse-transfer matrix. Therefore, the performance of overall position-speed controller is enhanced. Finally, the performance of the proposed controller is exemplified by some simulations and by applying the real servo system.

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이산형 칼만 필터를 이용한 서보 시스템의 상태 추정자 설계 (A State Estimator for servo system using discrete Kalman Filter)

  • 신두진;염형선;허욱열;이제희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.420-422
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    • 1998
  • In this paper, we propose a position-speed control of servo system with a state estimator. And also we utilized two mass modelling in order to deals with real system accurately. The overall control system consists of two parts: the position-speed controller and state estimator. The Kalman filter applied as state - feedback controller is an optimal state estimator applied to a dynamic system that involves random perturbations and gives a linear,unbiased and minimun error variance recursive algorithm to estimate the unknown state optimally. Therefore we consider the error problem about the servo system modelling, the measurement noise at low-speed ranges a stochastic system, and implement a optimal state observer. Performance of the proposed state estimator are demonstrated by computer simulations.

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헬름홀츠 감쇠기를 응용한 유압시스템의 유압맥동 및 소음 최소화 연구 (Hydraulic Pulsation and Noise Reduction using the Helmholtz Attenuator)

  • 김동현;이대옥;최근국
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.614-619
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    • 1997
  • The hydraulic pressure pulsation has on the effected on the acoustic nosie and control performance of the hydraulic-servo system. The Helmholtz attenuator introduction on the hydraulic line is an efficient device to reduce the hydraulic pulsation. The salient feature of causing hydraulic pulsation and the frequency characteristics of Helmholtz attenuator are studied. The hydraulic filter design parameters such as the locating position, connecting orifice area and accumulator volume are mathematically analyzed. The instrumental works are carried out with the remarkable reduction of the hydraulic pressure pulsation magnitude and the acoustic noise level.

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동적 특성을 고려한 6축 로봇의 서보 파라미터 튜닝에 관한 연구 (The Study of Servo-Parameter Tuning Technique for 6-Axes Articulated Robot Manipulator in Consideration of Dynamic Characteristics)

  • 정원지;김효곤;이춘만;홍대선;박승규;서영교;이기상
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • This paper presents a new experimental Servo-Parameter tuning technique for a 6-axes articulated robot manipulator, especially considering robot's dynamics. First of all, investigation for proportional gain of velocity control loop by using a Dynamic Signal Analyzer(DSA) is performed. Using the FUNCTION characteristic of DSA based on the Bode plot, the Bode plot of open loop transfer function can be obtained. In turn, the integral gain of a servo controller can be found out by using the integration time constant extracted from the Bode plot of open loop transfer function. In the meanwhile, the positional gain of the servo controller can be obtained by using the Bode plot of the closed loop transfer function. Using the experimental gain tuning technique proposed in this paper, the testing linear motion of DR6-II robot has been shown to be more accurate rather than the motion with a conventional(empirical) gain tuning technique in Doosan Mecatec Co., Ltd., by improving the dynamic response of the robot as well as synchronizing each joint velocity according to the positional command of an end-effector.

DVCR용 ATF(Automatic Track Following) 블록의 새로운 설계 (A New Design of an ATF Block for DVCRs)

  • 조성일;김성욱;하인중;김정태;나일주
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권8호
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    • pp.106-112
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    • 1998
  • 최근에 영상 및 음성 데이터의 양은 크게 증가하고 있다. 이러한 경향에 따라 고밀도 자기기록 시스템이 필요하게 되었고 테이프의 트랙은 더욱 더 좁아지게 되었다. 따라서 DVCR(digital video cassette recorder)에서는 재생시에 캡스탄 모터의 속도와 위상을 정밀하게 제어하여, 헤드가 트랙을 따라 정확하게 주행하도록 유지시켜주는 캡스탄 서보시스템이 필요하게 되었다. 이를 위하여 DVCR에서는 ATF(Automatic Track Following)방식을 사용한다. 본 논문에서는 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform)을 이용한 새로운 DVCR용 ATF 블록의 설계방법을 제안하였다. 제안한 ATF 블록을 ALTERA사의 FPGA에 구현하여 실제 DVCR 시스템에서 그 성능을 시험하였다. 실험을 통하여 본 논문에서 제안한 방식이 기존의 디지털 저역통과필터(lowpass filter)를 사용한 구현법에 비해 비용면에서 더 효과적임을 검증하였다. 또한 로직게이트 수가 기존의 방법에 비하여 약 20% 감소함을 확인하였다.

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