• 제목/요약/키워드: Hall sensor position

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BLDC 서보 모터의 관측자를 이용한 강인 제어 (Robust Control using Observer for Brushless DC Servo Motor)

  • 신두진;허욱열
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제49권8호
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    • pp.451-458
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    • 2000
  • The precise speed and position control technique for Brushless DC Motor demands accurate position and speed feedback information. Generally, resolver or absolute encoders are used as speed and positiion sensor. But they increase cost and more problem happens at low speed than high speed specially. Therefore, in this paper, optimal speed observer is proposed for decreasing size and cost of whole system. And also, we consider the error problem about the system modeling and measurement at low speed range as well as high speed. The overall system consists of two parts, a drive and a speed observer. We make use of Least square curve fitting algorithm as speed observer and can overcome low resolution by proposed observer. Also, because of using the signal of hall sensor, robust control is possible in low speed as well as high speed for the change of the parameters of the system and disturbance. To construct observer using the signal of hall sensor, we design the pulse multiplier circuit and the software of microprocessor, AT89CC2051. Finally, the performance of the proposed observer is exemplified by some simulations and experiments.

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자기센서를 이용한 위치제어용 스트로크 측정 실린더 개발(I) (A Development of Stroke Sensing Cylinder for Position Control Using Magnetic Sensor (I))

  • 이민철;최용준;이만형
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.136-144
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    • 1996
  • We developed a part of stroke sensing cylinder for position control of automatic excavator and its measurement system. In this paper, for development of stroke sensing cylinder, we consist of 2-axis control instrument system with Hall sensor. A performance of piston rod with magnetic scales is evaluated by the developed measurement system. Furthermore, the position control for good performance of instrument system is achieved by a sliding mode control which is a new method diminishing the chattering in that control by setting 2-dead band along the swtching line. The unknown parameters for sliding mode control are estimated by the signal compression method.

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지오메트리 피그용 캘리퍼 시스템 개발 (Development of Caliper System for Geometry PIG)

  • 유휘룡;김동규;조성호;박상호;박승수;박대진;구성자;노용우;박관수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.228-234
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    • 2001
  • NTMS(Non-contact Tilted-angle Measuring System) is developed by using the principle that the magnetic field of an anisotropic magnet's inner space is uniform and it's possible to measure the strength of the magnetic field using a linear hall effect sensor. In order to implement the caliper system of the geometry PIG(Pipeline Inspection Gauge) which has high accuracy and proper output voltage of the hall sensor without additional driving module or a signal amplifier, it is necessary to consider the size of the magnet, the inner space and back-yoke and the position of pin-hole in the magnet. So the optimal design method of the caliper system is proposed through analysis of NTMS's magnetic field adopting a FEM(Finite Element Method). The experimental results show that the developed caliper system can be used for the geometry pig with good performances.

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엔코더리스 마그넷 모션을 이용한 위치제어에 대한 리니어모터 실험적 연구 (Experimental Study on Position Control System Using Encoderless Magnetic Motion)

  • 김홍윤;윤영민;심호근;권영목;허훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권1호
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    • pp.9-16
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    • 2016
  • 영구자석 선형 동기전동기(PMLSM : Permanent Magnet Linear Synchronous Motor)의 구조에서, 영구자석이 레일에 고정되고 코일이 움직이는 기존 영구자석 선형 동기전동기와 달리(영구자석 = 고정자, 코일 = 이동자), 코일이 고정되고, 영구자석을 움직이는(영구자석 = 이동자, 코일 = 고정자) 구조의 위치제어시스템을 제안하고자 한다. 위치 측정은 2개의 홀센서를 사용한다. 이 방식은 엔코더 출력 펄스 신호 대신에 2개의 홀센서에서 발생되는 구형파 신호를 4체배하여 이동자의 속도와 위치를 추정한다. 구형파를 발생시키는 2개의 홀센서로 PMLSM의 벡터제어를 구현하였을 때 정격속도 범위 내에서 안정적이고 효율적으로 제어되는 것을 시뮬레이션을 통하여 입증하였다. 또 하드웨어 실험으로 시스템의 위치제어성능은 $30{\sim}50{\mu}m$의 측정범위 내에서 $10{\sim}20{\mu}m$의 정밀도로 기존시스템보다 2배나 개선되며, 경제적 효율성과 제안된 위치제어 개념의 실용적인 유용성도 확인하였다. 2개의 홀센서를 이용한 벡터제어는 협소한 공간에도 취부 할 수 있으므로 엔코더나 레졸버의 장착이 어려운 시스템에 적용될 수 있다.

인덱스 및 증분형 PWM 타입을 이용한 저가형 위치센서에 관한 연구 (The Study on Low-cost Position Sensor Using Index and Increment PWM)

  • 김영수;권순재
    • 동력기계공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.27-33
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    • 2016
  • BLDC motors have the strong point of allowing high-efficiency operation, yet with the weak point of requiring position information for operation. Moreover, there have recently been frequent cases where the product differentiation of even a cheap BLDC motor demanded a high level of control performance similar to that of a controller using a high-precision position sensor. This paper proposes low cost position sensor that enables the acquisition of rotor position information based on index and incremental PWM, using a single position sensor instead of an expensive incremental encoder or a cheap 3 phase hall sensor. The characteristic of the proposed encoder is that index information at every $60^{\circ}$ of electrical angle is inscribed on the encoder disk, as well as a multiple number of values representing information about PWM, which is obtained by modulating information about the electrical angle of the rotor that has the resolution of $60^{\circ}$. Such a method has the characteristic of enabling the acquisition of high-precision position information based on the information about a multiple number of PWM waveforms and counter values that have all been inscribed on the encoder disk for each $60^{\circ}$ range. The feasibility of the proposed new encoder was verified by fabricating a prototype encoder generating 240 pulses, followed by confirming its performance using Micom's capture and software counter functions.

구형파 2-Hall Sensor를 이용한 영구자석형 동기전동기 벡터 제어의 정역회전을 위한 회전자 위치 추정 알고리즘 (Rotor Position Estimating Algorithm for PMSM Vector Control Using Rectangular 2 Hall Sensors)

  • 공태웅;이정효;유재성;이원철;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.154-156
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    • 2007
  • This paper proposes new vector control method that using two rectangular hall sensors instead of using the expensive encoder and resolver. The proposed method is similar to T-method. But the proposed method measures the speed using two hall sensors signals instead of encoder signal. The proposed new speed estimation method is stable under the rated speed range. This algorithm will be able to moderate prices of the whole system and apply for the unfit place for use encoder and resolver.

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Filterless and Sensorless Commutation Method for BLDC Motors

  • Rad, Shahin Mahdiyoun;Azizian, Mohammad Reza
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권4호
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    • pp.1086-1098
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    • 2018
  • This study presents a new sensorless commutation method for brushless direct current motors to replace Hall sensor signals with virtual Hall signals. The importance of the proposed method lies in the simultaneous elimination of the phase shifter and the low-pass filters, which makes the method simple and cost-effective. The method removes high ripple switching noises from motor terminals, thereby decreasing motor losses. The proposed method utilizes unfiltered line voltages with notches caused by current commutation. Hence, specific sign signals are defined to compensate for the effects of commutation noise. The proposed method is free from phase delay that originates from low-pass filters. The method directly produces virtual Hall signals, and thus, it can be interfaced with low-cost commercial commutation integrated circuits based on Hall sensors. Simulation and experimental results show the effectiveness and validity of the proposed method.

주행 슬립 오차 보상기를 가지는 레일 가이드 무인 설비 감시 장치의 위치 제어기 (Position Controller of Rail Guided Unmanned Monitoring System with the Driving Slip Compensator)

  • 배종남;곽윤창;이동희
    • 전기학회논문지
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    • 제66권5호
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    • pp.792-799
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    • 2017
  • The real time unmanned monitoring system of an equipment's internal parts and condition requires the monitoring device to be able to stop at a set location on the rail. However, due to the slip between the driving surface and the roller, an error occurs between the actual position and the command position. In this paper, a method to compensate the position error due to the roller slip is proposed. A proximity sensor located at both ends of the rail detects the starting point and the maximum position pulse, linearly compensating the error between the angular position of the motor and the mechanically fixed starting and maximum position pulse of the rail in forward and reverse direction. Moreover, unlike the existing servo position controller, the motor adopts the position detection method of Hall sensor in BLDC (Brushless DC) and applies an algorithm for low-speed driving so that a stable position control is possible. The proposed rail guided unmanned monitoring system with driving slip compensator was tested to verify the effectiveness.

실외 자기유도 무인운반차를 위한 자기 위치측정 장치 개발 (Development of Magnet Position Device for Outdoor Magnet Guidance Vehicle)

  • 조현학;김성신
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.259-264
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    • 2014
  • 본 연구는 자기 홀 센서의 특성으로 인해 실내 환경에서만 이용이 되었던 자기/자기-자이로유도 타입의 무인운반차를 실외 환경에서도 적용이 가능하도록 실외 주행용 자기 위치측정 장치를 설계 및 제작하는 것이다. 현재 이용되고 있는 자기 위치측정 장치는 측정 높이가 30mm로 바닥 환경이 고르고 평평한 실내 환경에 적합한 구조이다. 하지만 바닥 환경이 울퉁불퉁하거나 불균형적인 실외환경에 이용되는 무인운반차에는 부적합하다. 그 이유는 무인운반차 서스펜션이 부착되게 되고, 이 때 자기 위치측정 장치의 부착높이가 30mm 이하로 무인운반차에 가해진 충격으로 인해 장치와 바닥과의 충돌이 발생하게 되면 장치가 파손되기 때문이다. 따라서 실외 자기유도 무인운반차에 적용하기 위해서는 100mm 이상의 측정 높이를 가지는 자기 위치측정 장치가 필요하다. 현재 자기위치측정 장치의 성능 향상 및 개발에 관련된 다양한 연구들이 진행되었지만, 다양한 자기 홀 센서를 분석하여 본 논문에서는 자기위치측정 장치를 설계 및 제작하였고, 자기 홀 센서의 특성 정보를 이용한 특성 함수를 이용해 자성체의 위치를 검출하였다. 실험을 위하여 알루미늄을 이용한 실험 장비를 제작하였으며, 제안된 자기 위치측정 장치를 이용하여 실험한 결과 위치측정 정밀도 오차는 10mm 이하이고, 측정 높이는 평균 150mm 로 실외 자기유도 무인운반차에 적합한 것을 확인하였다.

DSP(TMS320F28335)를 이용하는 다극 BLDC 전동기 구동을 위한 홀센서 절대위치 보정 알고리즘 구현법 (An Implementation of a Hall Sensor position compensation algorithm for the Muli-pole Type BLDC motor driving with the DSP(TMS320F28335).)

  • 박준호;임동균;최중경
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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    • pp.391-394
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    • 2014
  • 본 논문에서는 DSP(TMS320F28335)를 이용하는 홀센서 타입의 다극 BLDC 전동기의 벡터 구동을 위한 회전자의 절대위치를 결정하는 방법을 소개하고, 기존 방법의 문제점을 보완하기 위한 알고리즘을 구현 한다. 모터의 각 상에 원하는 교류 전류를 공급하기 위한 전압원 인버터의 스위칭 방법으로 공간벡터 변조방식을 이용하였다. 또한 속도 영역의 증가를 위해 약계자 제어 기법을 사용 하였다. 제안된 알고리즘을 검증하기 위해 보상 전후의 계산된 Iqe, Ide 및 상전류를 비교한다.

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