KR0124337Y1 - A digital synchro converter generating position commands for constant speed - Google Patents
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Abstract
본 고안은 시스템제어부(1)로부터 현재위치, 각속도와 같은 위치관련 데이타를 입력하여 싱크로신호로 변환하기 위한 디지탈-싱크로 변환장치에 관한 것으로, 현재위치와 각속도와 클럭을 입력하여 소정의 연속된 정속구동명령을 발생하는 명령발생부(10);와 정속구동명령 데이타를 입력하여 싱크로신호로 변환하는 디지탈-싱크로 변환부(20)로 구비되어 시스템제어부(1)가 출력한 현재위치명령에 각속도를 분주한 값을 카운트한 값을 가산하여 연속적으로 보정된 위치명령을 발생하여 정확한 서보 구동이 가능하고, 이에 따라 제어계의 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.The present invention relates to a digital-sink converting apparatus for converting a position-related data such as a current position and an angular velocity from a system controller 1 into a synchro signal, and inputting a current position, an angular velocity, and a clock to a predetermined continuous constant speed. A command generator 10 for generating a drive command; and a digital-sync converter 20 for converting a constant speed drive command data into a synchro signal and converting the angular velocity to the current position command output by the system controller 1; Accurate servo drive is possible by continuously adding the counted value to the divided value to generate the corrected position command, thereby improving the accuracy of the control system.
Description
제1도는 본 고안에 따른 정속구동 위치명령을 위한 디지탈-싱크로 변환장치.1 is a digital-synchro converting device for a constant speed drive position command according to the present invention.
제2도는 종래의 디지탈-싱크로 변환장치.2 is a conventional digital-sink converter.
제3도는 일반적인 제어타입 싱크로의 구성을 도시한 개략도이다.3 is a schematic diagram showing the configuration of a general control type synchro.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 시스템제어부 2 : 디지탈-싱크로 변환장치1: System control unit 2: Digital-synchro converter
3 : 싱크로(SYNCRO) 10 : 명령발생부3: SYNCRO 10: Command generator
11 : 제1래치 12 : 제2래치11: first latch 12: second latch
13 : 분주기 14 : 카운터13: divider 14: counter
15 : 분주 및 카운터 16 : 롬(EPROM)15: Dispensing and Counter 16: Rom (EPROM)
17 : 가산기 20 : 디지탈-싱크로 변환부17: adder 20: digital-sink conversion unit
42 : 제어발신기 44 : 제어변압기42: control transmitter 44: control transformer
46 : 증폭기 48 : 서보46: amplifier 48: servo
본 고안은 싱크로 위치명령(SYNCRO POSITION COMMAND)을 이용하여 서보를 구동하는 제어장치에 관한 것으로, 특히, 정확한 정속구동 위치명령어를 만들기 위하여 현재위치정보와 각속도 정보를 이용하여 하드웨어적으로 1비트씩 증가 또는 감소시키므로써 연속적인 위치명령어를 발생하도록 하는 디지탈-싱크로 변환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control device for driving a servo by using a SYNCRO POSITION COMMAND. In particular, the present invention increases the hardware by one bit using the current position information and the angular velocity information in order to make an accurate constant speed position command. Or a digital-sync converter for generating a continuous position command by reducing.
일반적으로, 싱크로(SYNCRO)란 각도 변위를 전기적인 신호로 변환하여 원격 데이타전송을 할 수 있는 센서이며 크게는 토크싱크로 타입과 제어싱크로 타입으로 분류할 수 있는 바, 토크싱크로 타입은 발신기와 수신기가 쌍으로 되어 발신기의 각도 변위를 수신기에 토크로서 전달하는 것이고, 제어싱크로 타입은 발신기의 각도 변위를 수신기의 제어변압기에서 편차신호로 변환하여 앰프의 신호로 하고 서보모터로 서보계를 구성하여 토크싱크로 타입에 비해 큰 부하를 고정밀도로 전송할 수 있다. 이와 같이 싱크로는 아날로그형 회전각도센서의 일종으로 3상권선으로 이루어지며, 2상권선으로 이루어진 리졸버(RESOLVER)도 싱크로와 유사한 기능을 수행한다.In general, SYNCRO is a sensor capable of converting angular displacement into an electrical signal for remote data transmission, and can be broadly classified into a torque sync type and a control sync type. It is paired to transmit the angular displacement of the transmitter to the receiver as a torque, and the control sync type converts the angular displacement of the transmitter into the deviation signal from the control transformer of the receiver to be the signal of the amplifier and configures the servo system with the servo motor. Compared to the type, a large load can be transmitted with high accuracy. In this way, the synchro is a kind of analog rotation angle sensor, consisting of three-phase windings, and a resolver consisting of two-phase windings performs a function similar to that of a synchro.
이와 같은 일반적인 제어 싱크로는 제3도에 도시된 바와 같이 여자전원신호를 입력하여 각도 변위에 대한 지령 전압신호를 발생하는 제어발신기(42)와, 제어발신기(42)의 각도전압을 수신하여 각도 편차에 비례한 전압을 발생하는 제어변압기(44)와, 제어변압기(44)의 출력을 증폭하는 증폭기(46) 및 증폭된 편차전압에 따라 구동되는 서보계(48)로 구성되어 큰 부하를 고정밀도로 위치제어 할 수 있다.As shown in FIG. 3, the general control synchro receives an angular voltage of the control transmitter 42 and the control transmitter 42, which generate a command voltage signal for the angular displacement by inputting an excitation power supply signal. The control transformer 44 generates a voltage proportional to the voltage, the amplifier 46 amplifies the output of the control transformer 44, and the servo system 48 driven according to the amplified deviation voltage. Position control is possible.
또한, 최근 들어 컴퓨터와 같은 디지탈처리에 의한 제어가 급속히 발전함에 따라 디지탈에 의한 직접제어(DDC)시스템에서도 싱크로가 사용되며, 이를 위하여 싱크로신호를 디지탈로 변환하는 싱크로-디지탈(S/D) 변환기와 디지탈신호를 싱크로신호로 변환하는 디지탈-싱크로(D/S) 변환기가 모듈화, 집적회로화되어 시중에서 쉽게 구할 수 있게 되었다.In addition, as control by digital processing such as a computer is rapidly developed in recent years, a synchro is also used in a digital direct control (DDC) system, and a synchro-digital (S / D) converter for converting a synchro signal into digital for this purpose. Digital-to-sink (D / S) converters, which convert digital and digital signals into synchro signals, are modularized and integrated circuits, making them readily available on the market.
이와 같이 디지탈 처리에 응용되는 싱크로에 의한 서보구동장치에 있어서, 종래에는 제2도와 같이 시스템제어부(1)에 의해 위치명령만을 소프트웨어적으로 계산한 후 디지탈-싱크로(D/S) 변환기(20)에서 싱크로신호로 변환하여 싱크로(3)로 출력하였기 때문에 구동속도가 빠를 경우, 프로그램의 수행주기(시간)에 의해 불연속적인 위치명령어가 출력되었기 때문에, 이 명령어를 다시 S/D 변환할 경우 많은 위치에러가 포함되는 문제점이 있었다.As described above, in a servo drive apparatus using a synchro applied to digital processing, in the related art, only a position command is calculated by software by the system controller 1 as shown in FIG. 2, and then the digital-synchro (D / S) converter 20 In case of driving speed is high, because discontinuous position command is output by the execution period (time) of the program because it is converted to synchro signal and output to synchro (3), many positions are needed when S / D conversion of this command again. There was a problem involving an error.
이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 현재위치 데이타와 각속도 데이타를 이용하여 1비트씩 증가 혹은 감소시켜 연속적인 위치명령어를 발생할 수 있는 정속구동 위치 명령을 위한 디지탈-싱크로 변환장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a digital-sink converting apparatus for constant speed drive position commands that can generate continuous position commands by increasing or decreasing by one bit using current position data and angular velocity data. Its purpose is to.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 디지탈-싱크로 변환장치는, 현재위치와 각속도와 클럭을 입력하여 소정의 연속된 정속구동명령을 발생하는 명령발생부; 와 상기 디지탈 명령을 입력하여 싱크로신호로 변환하는 디지탈-싱크로 변환장치를 구비한 것을 특징으로 한다.Digital-synchro converting apparatus of the present invention for achieving the above object, the command generation unit for generating a predetermined continuous constant speed drive command by inputting the current position, the angular velocity and the clock; And a digital-sync converter for inputting the digital command to convert into a synchro signal.
이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 고안에 따른 정속구동 위치명령을 위한 디지탈-싱크로 변환장치를 도시한 블록도로서, 시스템제어부(1)로부터 현재위치(θi)와 각속도(ωi)와 클럭(CLK)을 입력하여 소정의 연속된 정속구동명령을 발생하는 명령발생부(10);와 상기 디지탈 명령을 입력하여 싱크로신호로 변환하는 디지탈-싱크로 변환부(20)를 구비한다.FIG. 1 is a block diagram showing a digital-sink converting device for a constant speed drive position command according to the present invention, and inputs a current position θ i , an angular velocity ω i , and a clock CLK from the system controller 1. A command generation unit 10 for generating a predetermined continuous constant speed drive command; and a digital-sync conversion unit 20 for inputting the digital command to convert the digital command into a synchro signal.
여기서, 상기 명령발생부(10)는 현재위치(θi) 데이타를 입력하는 제1래치(11)와, 각속도(ωi) 데이타를 입력하는 제2래치(12)와, 제2래치의 출력신호와 클럭(CLK)을 입력하여 1/각속도(ωi)로 분주하는 분주기(13)와, 분주기(13)의 출력을 증가 카운트하는 카운터(14)와, 클럭(CLK)을 입력하여 분주 및 증가 카운트하는 분주 및 카운터(15)와, 랜덤노이즈(RANDOM NOISE)에 대한 시뮬레이션값을 저장하고 있다가 분주 및 카운터(15)의 출력에 따라 출력하는 이피롬(EPROM;16)과, 래치된 현재위치 데이타와 카운터(14)의 출력과 롬(16)의 출력을 가산하는 가산기(17)로 구성된다.The command generation unit 10 may include a first latch 11 for inputting current position (θ i ) data, a second latch 12 for inputting angular velocity (ω i ) data, and an output of the second latch. Input the signal and the clock CLK to divide the frequency divider 13 at 1 / angular velocity ω i , the counter 14 which incrementally counts the output of the frequency divider 13, and the clock CLK. EPIROM (16) for storing the frequency division and the counter 15 for counting and incrementing the count, the simulation values for the random noise, and outputting them according to the output of the frequency division and the counter 15; And an adder 17 which adds the current position data, the output of the counter 14 and the output of the ROM 16.
본 고안에 따른 명령발생부(10)는 시스템제어부(1)로부터 소정의 어드레스가 입력되면 제1래치(11)는 칩셀렉트(CS)되어 현재위치(θi) 데이타를 래치하고, 제2래치(12)는 각속도(ωi) 데이타를 래치하며 분주기(13)와 카운터(14)를 리셋(RESET)시킨다. 분주기(13)는 제2래치(12)로부터 각속도 데이타를 입력하고, 외부로부터 클럭(CLK)을 입력하여로 분주하고, 카운터(14)는 분주기(13)의 출력에 따라 증가하는 방향으로 카운트하고, 분주 및 카운터(15)는 8MHz의 클럭(CLK)을 입력하여 분주한 후 증가 방향으로 카운트하고, 롬(EPROM;16)은 실제 싱크로 위치명령에 실리는 노이즈를 시뮬레이션하여 디지탈 서보제어기(혹은 아날로그 서보제어기)의 노이즈에 대한 응답특성 및 노이즈필터시험을 할 수 있도록 미리 저장된 랜덤노이즈 시뮬레이션값을 분주 및 카운터(15)의 출력에 따라 선택하여 출력한다.In the command generation unit 10 according to the present invention, when a predetermined address is input from the system control unit 1, the first latch 11 is chip-selected to latch the current position θ i , and the second latch. (12) latches the angular velocity (ω i ) data and resets the frequency divider 13 and the counter 14. The divider 13 inputs angular velocity data from the second latch 12 and inputs a clock CLK from the outside. The counter 14 counts in the direction of increasing according to the output of the frequency divider 13, the frequency divider and the counter 15 inputs the clock CLK of 8 MHz, divides, and counts in the direction of increase. The ROM (EPROM) 16 divides the random noise simulation values stored in advance so that the response characteristics and noise filter test of the digital servo controller (or analog servo controller) can be performed by simulating the noise carried on the actual synchro position command. The output is selected according to the output of the counter 15.
가산기(17)는 제1래치(11)의 출력과 카운터(14)의 출력과 롬(16)의 출력을 가산하여 연속적인 위치명령을 발생한다. 디지탈-싱크로 변환부(20)는 가산기(17)의 출력을 입력하여 아날로그신호인 싱크로신호로 변환하여 싱크로(SYNCRO;3)로 출력한다.The adder 17 adds the output of the first latch 11, the output of the counter 14, and the output of the ROM 16 to generate a continuous position command. The digital-sync converter 20 inputs the output of the adder 17, converts it into a synchro signal, which is an analog signal, and outputs the synchro signal SYNCRO.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 싱크로(SYNCRO)를 사용하는 분야에 응용되어 시스템제어부가 출력한 현재위치명령에 각속도를 분주한 값을 카운트한 값과 랜덤노이즈 시뮬레이션값들을 가산하여 연속적으로 보정된 위치명령을 발생하여 정확한 서보 구동이 가능하고, 이에 따라 제어계의 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is applied to a field using SYNCRO, and the position corrected continuously by adding the counted value and the random noise simulation value to the current position command outputted from the system controller is added. By generating a command, accurate servo driving is possible, thereby improving the accuracy of the control system.
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