• Title/Summary/Keyword: 3축 제어

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5-axis machining with selective three-axis controlled CNC machine (선택적 3축 제어기를 이용한 5축 가공연구)

  • 김성구;서석환;이정재
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1996.11a
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    • pp.683-689
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    • 1996
  • 5축 가공기는 가공중의 공구자세 변화를 요구하는 복잡한 산업형상의 가공, 혹은 경사 가공을 통한 표면조도 향상등의 목적으로 채용되는 첨예의 공작기계로서 이를 지원하는 CAM연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나, 산업현장에서 흔히 5축 가공기로 일컬어지는 상당수의 5축 가공기는 기구축은 5축을 가지나, 동기제어 축수는 3측인 “선택적 3/5축 가공기”의 형태로서 진정한 의미의 5축가공기와는 근본적으로 다르다. 5축 동기제어를 지원하는 CAM연구는 부분적으로 연구 개발된 상태이나, 선택적 3/5축을 지원하는 CAM 이론은 연구된 바 없으며, 이에 따라 현장에서는 공작물의 셋업을 변경시키는 소위 자동 인덱싱 방식으로 활용하고 있는 실정이다. 본 연구팀에서는 선택적 3/5축 가공기에서 5축 가공을 실현할 수 있는 공구경로 산출 및 제어알고리즘을 개발하고 있으며, 본 논문에서는 (5축 가공 대비) 선택적 3/5축 가공문제의 이론적 특성과 경사가공을 수행하기 위한 알고리즘을 소개하고 시뮬레이션을 통하여 유효성을 보인다.

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Robust Slewing Control of A Flexible Space Structure using Sliding Surface (슬라이딩 평면을 이용한 유연우주비행체의 강인 선회제어)

  • Kim, Jin Hyeong;Hong, Chang Ho;Seok, Jin Yeong;Bang, Hyo Chung
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.2
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    • pp.63-71
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    • 2003
  • This paper presents a robust slewing control of a flexible space structure based on sliding surface design. A sliding surface is designed for a single-axis rest-to-rest slewing in view of target angle, target angular velocity, and root monent of the flexible appendage. In comparison with the Lypunov control law, both controllers guarantee the stability and command tracking capabilities for nominal system. It is also shown that the designed control law provides further robustness to internal/external uncertainties. Extending the results of a single-axis maneuver, a sliding mode control law was sought for an arbitrary three-axis maneuver. Quaternion was used to determine the attitude of a space structure and sliding surfaces were designed for each axis, thereby a robust control law was derived considering the coupling effects between each rotational axis during the maneuver. Several numerical examples were demonstrated to show the effectiveness of the designed control law.

Corridor Control Strategies of Traffic Adaptive Control System in Seoul (신신호 시스템의 신호제어 전략 및 교통축 운영성과 분석연구 (영동대로와 도곡동 축을 중심으로))

  • 이영인;장근영
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.20 no.3
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    • pp.193-207
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    • 2002
  • 실시간 교통신호 제어시스템은 검지기 체계로부터 교통소통자료를 수집하고, 이를 중앙시스템에서 실시간으로 분석, 처리하여 신호시간을 신호주기별로 산출하는 시스템이다. 신호제어시스템의 운영성과는 시스템의 신호제어기능 또는 제어 알고리즘을 활용할 수 있는 신호제어전략의 효율성 여부에 의하여 크게 좌우된다. 본 연구에서는 신신호 시스템의 기본 제어알고리즘과 개선된 신호제어 알고리즘을 개관하고, 신신호시스템의 운영성과를 현장자료를 토대로 분석하였다. 신신호 시스템의 운영성과는 시스템의 제어기능과 알고리즘을 토대로 비 중요교차로의 패턴 Table을 조정하여 신호제어전략을 수립하고, 이의 적용성을 분석하는 과정을 통하여 분석되었다. 운영성과는 시범지역의 남북 교통축(영동대로)과 동서 교통축(도곡동길)을 대상으로 분석하였다. 분석결과 영동대로는 비 중요 교차로의 패턴 Table을 조정함에 따라 시스템 운영성과가 현저하게 개선되는 것을 확인할 수 있었으며, 도곡동길은 현재의 신호운영 전략과 검토대안이 비슷한 수준의 운영성과를 도출하는 것으로 분석되었다. 시범 운영지역의 교통축은 1개의 중요 교차로와 5-6개의 비 중요 교차로로 구성된다. 영동대로의 운영성과 분석결과, 교통축의 운영효과는 중요교차로의 교통대응 제어기능과 동시에 비 중요 교차로의 패턴 제어기능이 적절하게 연계 운영될 때 운영효율성을 높일 수 있음을 확인하였다. 따라서 향후 신호운영의 효율성을 높이기 위해서는 중요교차로의 교통대응 제어기능의 개선과 동시에 비중요교차로의 패턴 Table의 개선이 필수적인 것으로 판단된다.

Position Control of Linear Motor by Using Enhanced Cross-Coupling Algorithm (개선된 교차축 연동제어기를 이용한 리니어 모터의 위치제어)

  • Han, Sang-Oh;Huh, Kun-Soo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.3
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    • pp.369-374
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    • 2010
  • Linear motors are easily affected by load disturbances, force ripples, friction, and parameter variations because there are no mechanical transmissions that can reduce the effects of model uncertainties and external disturbance. In this study, a nonlinear adaptive controller to achieve high-speed/high-accuracy position control of a two-axis linear motor is designed. The operation of this controller is based on a cross-coupling algorithm. Nonlinear effects such as friction and force ripples are estimated and compensated for. An enhanced cross-coupling algorithm is proposed for effectively improving the biaxial contour accuracy while achieving closed-loop stability. The proposed controller is evaluated by performing computer simulations.

3-axis stabilized spacecraft attitude control by neural network disturbance observer (신경망에 의한 외란 관측을 통한 3축 안정화 인공위성의 자세제어)

  • 한기혁;김진호
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 2000.10a
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    • pp.1-1
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    • 2000
  • 본 논문에서는 3축이 연성되어 비선형 운동 방정식으로 표현되는 3축 안정화 인공위성 시스뎀에 입릭외란과 시스템의 불확실성이 존재할 경우에도 자제 정밀도를 유지하는 제어기를 설계한다. 비선헝 운동 방정식으로 표현되는 운동 방정식을 선형화하고 PID제어기를 구성하였다 선형화에 의한 시스템의 불확실성과 입력 외란을 신경회로망으로 추정하여 외란의 엉향을 제거하도록 구성된 PR제어기의 제어입력을 수정한다 수정된 제어입력은 외란을 상쇠시켜 시스템 출력에서 외란의 효과를 제거하게 된다. 신경회로망은 제어입력과 시스템 출력, 기준 운동 방정식간의 관계를 이용하여 외간과 시스템의 불확실성을 추정하며, 역전파 알고리즘을 사용한 학습 알고리즘으로 신경 회로망을 교육한다. 제안된 신경회로망을 이용한 외란 제거 제어기는 시뮬레이션을 통하여 자세 정밀도의 향상을 검증한다

A High Frequency Signal Injection Sensorless Control of an IPMSM Drive with Single Current Sensor (단일 전류센서를 가진 IPMSM 드라이브의 고주파 신호 주입 센서리스 제어)

  • Im, Jun Hyuk;Kim, Sang Il;Kim, Rae Young
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.205-206
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    • 2015
  • 본 논문에서는 단일 전류 센서를 가진 IPMSM 구동 시스템의 고주파 신호 주입 센서리스 제어를 제안한다. 단일 전류 센서 시스템에서 3상 전류를 재구축하기 위해 DC link 전류를 검출한다. DC link 전류를 이용하여 3상 전류를 재구축하는 경우의 문제점은 1개 또는 2개의 유효벡터가 DC link 전류를 검출하는데 필요한 최소 시간보다 짧게 인가될 때 발생한다. 센서리스 제어시 이러한 경우가 발생하면, 재구축된 전류의 왜곡에 의해 제어 성능이 저하된다. 본 논문은 전압 벡터가 작은 경우, 전류 예측을 통하여 신뢰할 만한 3상 전류를 재구축하여 전류의 왜곡을 줄임으로써 센서리스 제어 성능을 향상시켰다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 기법의 타당성을 검증하였다.

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A Study on the Drive of Experimental Heavy Duty Handling Robot (실험용 초중량물 핸들링 로봇의 구동에 관한 연구)

  • Ko, Chang-Min;Park, Seung-Kyu;Chung, Won-Ji;Kim, Doo-Hyeong;Chung, Gwang-Jo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.251-252
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    • 2008
  • 본 연구는 6축 초중량물 핸들링로봇의 제어 성능을 구현하기 위해 전체적이 로봇의 제어에 가장 중요한 요소인 2축과 3축만을 가진 2축으로 된 실험용 로봇을 설계 제작하고 모션 제어기를 직접 설계하여 드라이브를 토크모드로 설정하고 구동실험을 수행하였다. 제어기로는 DSP를 사용하였으며 이는 초중량물을 핸들링하기 위해서는 샘플링주기를 작게 하기 위함이다. 해 연산 실행 속도가 빠른 DSP를 이용하였다. DSP와 AC 서보모터 드라이브 간의 인터페이스를 설계 제작 하였으며, PI제어기 알고리즘을 설계하여 직선보간 알고리즘에 적용함으로써 최종목적인 가반하중이 600Kg급 부하에도 강한 초중량물 핸들링 지능형 6축 로봇의 실현을 위해 원하는 경로를 부하의 영향에 받지 않는 고속 고응답성을 구현할 수 있는 2축 로봇제어에 대만 실험을 수행하였다. 속도, 위치제어에 대한 알고리즘으로는 PID 제어기를 사용하였다. 본 연구의 의의는 초중량물 핸들링 로봇의 제어에 있어서 로봇의 설계 및 제작이 최적화되어 있다면 작은 부하용 로봇의 제어와 크게 다를 바 없음을 보여주는데 있다.

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A Study on the Digital PI Control of Heavy Duty Handling Robot (초중량물 핸들링 로봇의 디지털 PI 제어에 관한 연구)

  • Ko, Chang-Min;Park, Seung-Kyu;Kim, Doo-Hyeong;Chung, Gwang-Jo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.1799-1800
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    • 2008
  • 본 연구는 초중량물 핸들링로봇의 디지털 PI제어의 방법에 대하여 연구하는 목적을 갖는다. 6축 초중량물 로봇의 핵심요소인 2축과 3축만으로 구성되었으며, 제어기는 DSP를 사용하였다. DSP와 AC 서보 모터 드라이브간의 인터페이스 회로를 구성하여, PI제어기 알고리즘을 설계하여 직선보간 알고리즘에 적용하였다. 최종목적인 가반하중이 600Kg급 부하에도 강한 초중량물 핸들링 지능형 6축 로봇의 실현을 위해 원하는 경로를 부하의 영향에 받지 않는 고속.고응답성을 구현할 수 있는 2축 로봇제어에 대한 실험을 수행하였다. 위치.속도제어에 대한 알고리즘으로는 PID 제어기를 사용하였다. 본 연구의 의의는 초중량물 핸들링 로봇의 제어에 있어서 로봇의 설계 및 제작이 최적화되어 있다면 작은 부하용로봇의 제어와 크게 다를 바 없음을 보여주는데 있다.

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Torsional Vibration Control of a Rotating Shaft in Starting and Stopping Process (회전축의 기동.정지시의 비틀림 진동제어)

  • 김중배;이상조;박영필
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.3
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    • pp.459-467
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    • 1992
  • 본 연구에서는 비틀림 진동계에 있어서의 비틀림 진동현상을 억제하도록 제어 하기 위하여 최적제어 이론에 기초한 모델추종법을 비틀림 진동계에 적용하였다. 디 지탈 컴퓨터에 의한 제어를 위하여 제어 알고리즘은 디지탈 설계로 되어 있다. 제어 는 각속도와 비틀림 진동제어의 양면으로 수행되며, 축의 각속도는 모델의 출력을 추 종하게 되며 이와 동시에 비틀림각도 감소하게 된다.

A Study on High Agile Satellite Maneuver using Reaction Wheels and CMGs (반작용휠과 제어모멘트자이로를 이용한 위성 고기동 연구)

  • Son, Jun-Won;Rhee, Seung-Wu
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.41 no.2
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    • pp.107-119
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    • 2013
  • We study three axis attitude control method including two axis high agile maneuver using four reaction wheels and two control moment gyros. We investigate singularity conditions due to two control moment gyros and propose singularity escape method. Based on this, we propose actuator control algorithm for high agile maneuver. Also, we propose actuator momentum management method which preserves momentum of reaction wheels and control moment gyroscopes before and after satellite attitude control. Through numerical simulation, we show that our method achieves three axis attitude control including two axis high agile maneuver and preserves actuators' momentum.