• 제목/요약/키워드: 서보 대역폭

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하드 디스크용 전단형 2단구동기의 동적 해석 및 제어 (Tracking Control of HDD Dual Stage Actuator with Shear Mode PZT Micro-actuator)

  • 박성준;이상민;윤준현;양현석;박영필
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1570-1576
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    • 2000
  • 하드디스크의 고용량화 추세에 따라 헤드의 정밀한 위치제어를 위한 큰 대역폭의 트랙추적 서보 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 이에 작은 신호의 마찰을 제거하고 대역폭을 높이는 방법 중 하나인 2단구동기 트랙추적제어를 실시하여 큰 대역폭의 트랙 추적 서보시스템을 구성하는 방법에 대해 연구하였다. 2단구동기는 조동구동기(기존 하드디스크의 VCM)와 전단형 압전체를 부착한 미동구동기로 구성하였다. 미동구동기의 Hinge구조는 트랙 방향의 공진 주파수와 출력변위를 만족시키기 위한 구조로 설계하였다. 제어기는 notch filter와 PI 보상기를 사용하는 조동구동기와 notch filter와 PD 보상기를 사용하는 미동구동기를 다양한 구조로 구성한 것들을 비교하였다. 2단구동기는 VCM만을 사용하여 트랙 추적을 할 때보다 트랙 편심을 잘 추적하며, 기계적 공진과 VCM의 비선형성에 의해 제한된 대역폭을 개선시키는 효율적인 방법임을 확인하였다.

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실린더를 이용한 서보 밸브 대역폭 주파수의 측정에 관한 연구 (Study on Bandwidth Frequency of Servovalve based on Metering Cylinder)

  • 김성동;안문용;전세형
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제12권3호
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    • pp.44-51
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    • 2015
  • In this study, a metering cylinder was constructed, and the velocity obtained from the linear velocity transducer (LVT) of the cylinder piston was used to evaluate the dynamic performance of an electro-hydraulic servovalve. Frequency response experiments involving the spool displacement and piston velocity (LVT signal) were conducted with different input signal amplitudes, hydraulic pipe diameters, and supply pressures. The spool displacement signal accurately reflected the performance of the servovalve. Meanwhile, the -3 dB bandwidth frequency of the LVT signal was similar to the spool displacement signal, except for a small-amplitude input signal, and the $-90^{\circ}$ phase lag bandwidth frequency showed some differences.

PMSM 교류 서보모터의 적응형 전류 제어기 설계 (Design of on Adaptive Current Controller for a PMSM AC Servo Motor)

  • 김경화
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.73-81
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    • 2007
  • 서보 모터의 순시 토크 제어 능력의 개선을 위해 PMSM 서보 모터의 적응형 전류 제어기 설계 방법을 제안한다. 동기좌표 전류 제어기에서 비결합 제어 입력을 이용하여 새로운 제어 입력 항을 얻을 수 있으며 이를 통해 제어기의 원하는 대역폭을 선정할 수 있지만 모터의 파라미터 변화, 데드타임에 의한 인버터의 왜곡 등의 외란에 의해 제어 성능이 저하된다. 이러한 단점을 개선하기 위해 PMSM 서보 모터의 적응형 전류 제어기의 설계 방법을 제안하며 설계 방법이 초안정(hyperstability) 이론에 의해 구해진다. 제안된 제어 방식의 점근안정성을 이론적으로 증명하고 DSP TMS320C31을 이용한 시뮬레이션과 실험을 통해 입증한다.

전류제어기 동특성을 고려한 산업용 서보 구동시스템의 속도제어기 설계 (Speed Controller Design considering Current Controller Dynamics for Industry Servo Applications)

  • 석줄기;이동춘
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.465-471
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    • 2002
  • 본 논문에서는 산업용 서보 구동 시스템의 새로운 PID 속도 제어기를 제안한다. 제안된 속도 제어기는 전류 제어 루프의 주파수 대역에 의해서 속도 제어 루프의 대역폭이 자동적으로 결정되고, 속도제어 루프의 지연을 고려하여 제어기 이득이 자동적으로 선정이 된다. 제안된 설계 방식은 그 자체로 최소한의 오버슈우트와 진동을 갖는 빠른 속도 응답을 실현한다. 또한, 제안된 방식은 기존의 직렬 구조 형태의 위치제어기에 간단히 적용할 수 있다.

대역폭 추정을 적용한 효율적인 디지털 변조 신호 분류 (An Efficient Classification of Digitally Modulated Signals Using Bandwidth Estimation)

  • 최종원;안우현;서보석
    • 방송공학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.257-260
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    • 2017
  • 이 논문에서는 대역폭 추정치를 이용하여 효율적으로 디지털 변조 신호를 자동으로 분류하는 변조인식 방법을 제안한다. 변조 신호를 분류하기 위해서 일반적으로 특징변수를 이용한 방법이 널리 사용되는데, 특징변수의 정확도는 특징변수 추정에 사용되는 디지털 변조 신호의 심볼수와 심볼당 표본수에 따라 크게 영향을 받는다. 이 논문에서는 높은 과표본화율로 표본화된 신호에 대해 먼저 대략적으로 대역폭을 추정하고 이로부터 심볼당 적절한 표본수를 취할 수 있도록 표본율을 감소시킨다. 따라서 처리하는 표본수가 동일한 경우 더 많은 심볼을 사용하게 되어 변조 인식률을 높일 수 있다.

서보밸브의 주파수 응답 신호에 관한 연구 (A Study on the Frequency Response Signals of a Servo Valve)

  • 윤홍식;김성동
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제18권1호
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    • pp.17-23
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    • 2021
  • The flow signal or spool position signal is used to determine the dynamic characteristics of directional control valves. Alternatively, the signal of spool position or flow can be replaced with the velocity of a low friction, low inertia actuator. In this study, the frequency response of the servo valve equipped with a spool position transducer is measured with a metering cylinder. The input signal, spool displacement, load pressure, and velocity of the metering cylinder are measured, and the theoretical results from the transfer function analysis are verified. The superposition rule for magnitude ratio and phase angle was found to be always applicable among any signal type, and it was found that the load pressure signal is not appropriate for use as the signal for measuring the frequency response of a servo valve. It was confirmed that the frequency response of a servo valve using metering cylinder was similar to the results from a spool displacement signal. The metering cylinder used for measuring the frequency response of a servo valve should be designed to have sufficiently greater bandwidth frequency than the bandwidth frequency of the servo valve.

백래시 및 모터 입력전압에 따른 기어감속 서보 시스템 대역폭에 관한 연구 (A Study on the Bandwidth of Gear Reduction Servo System according to Backlash and Motor Supplied Voltage)

  • 백주현;홍성민;양태석;김수현;곽윤근
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.119-127
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    • 2002
  • The paper presents the effect of the backlash magnitude and the supplied voltage of motor on the gear reduction servo system. The bandwidth of the system depends heavily on the supplied voltage of motor as well as the backlash magnitude. Specially, the bandwidth of the system increases as the supplied voltage of motor increases. 1t is shown that the system has the bandwidth of zero backlash in case of motor supplied voltage is infinite. It is also found that the magnitude of the supplied voltage of motor is very important in case of the analysis of the system bandwidth.

높은 유연 모드 주파수를 갖는 가동 자석형 광 픽업 액추에이터 개발 (Design of Moving Magnet Type Optical Pickup Actuator with High Frequencies of the Flexible Modes)

  • 송명규;김윤기;박영필;유정훈;박노철
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권11호
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    • pp.1043-1049
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    • 2007
  • 데이터 전송률과 저장용량은 광학디스크드라이브 성능의 주요 척도이다. 데이터 전송률은 높을수록 좋으며, 저장용량은 되도록 큰 것이 바람직하다. 이와 같은 성능을 증가시키기 위해 광학디스크드라이브의 액추에이터는 높은 서보대역폭을 가져서 광학디스크의 진동을 보상할 수 있어야 한다. 하지만 서보대역폭은 액추에이터의 몇몇 유연모드들에 의해 제한되므로 액추에이터 유연모드의 고유진동수를 높이는 설계가 필수적이다. 이 논문은 높은 유연모드 주파수를 갖는 가동 자석형 액추에이터를 제안한다. 일반적으로 가동 자석형 액추에이터는 가동부의 형태가 단순하고, 가동부 자석이 높은 영률을 가지기 때문에 유연모드 주파수를 높이는데 유리하다. 반면 가동부의 질량이 크고 자기 회로의 효율이 좋지 않아 액추에이터의 구동감도가 나쁘다. 이와 같은 단점을 극복하는 방편으로 구동감도를 향상시키기 위해 트랙킹 방향 구동을 위한 자기회로가 폐자기회로인 모델을 설계하였다. 추가로 실험계획법을 이용한 자기회로 개선을 통해 구동감도를 향상시켰으며, 유연모드 주파수 또한 렌즈 홀더의 변경을 통해 향상시켰다.

감속단 백래시 기여율 변화에 따른 2단 기어 감속서보 시스템의 주파수 응답 특성 (Frequency Response Characteristics of Two-Staged Gear Reduction Servo System According to the Backlash Contribution Ratio Variation of Each Gear Reduction Stage)

  • 백주현;홍성민;양태석;김수현;곽윤근
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.103-109
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    • 2002
  • The paper investigates the change of frequency response characteristics on two-stage gear reduction servo system according to the variation of backlash amount of each gear reduction stage, under the condition that the backlash of total system is constant. It is shown that the frequency response characteristics of the system heavily depend on the contribution ratio which is defined as a ratio of the first backlash amount to the total backlash. It is also found that there is an optimal backlash combination to maximize the bandwidth of two-stage gear reduction servo system when the allowable total backlash is determined.

밀리엑츄에이터가 내재된 신규 서스펜션 (New Milliactuator Embedded Suspension)

  • 윤준현;홍어진;양현석;박영필
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.477-482
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    • 2001
  • To realize higher track density of HDD, the servo bandwidth should be higher, however, is limited by the mechanical resonances of the arm, coil of the VCM and ball bearing pivot. The dual-stage actuator systems have been suggested as a possible solution. For the dual-stage actuator systems based on the suspension, the suspension resonance frequencies in the radial access direction are important factors to increase a servo bandwidth, however the improvement of these frequencies may affect the shock resistance performance and spring constant. The slider's flying stability can be deteriorated by the change of a vertical stiffness. In this work, we have investigated a suspension design scheme possessing a milliactuator for dual-stage actuator systems and also achieved higher mechanical characteristics. Design parameters are deduced by finite element analysis with sensitivity function. It is confirmed that the proposed suspension with the milliactuator has the capability of fine tracking motion, due to its hinge structure on the spring region, and achieves higher mechanical resonance frequencies in the radial access direction with a high-shock resistance and a low-spring constant.

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