KR100762294B1 - Apparatus for motor control - Google Patents

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한창수
이상호
박범석
이승열
이용석
이정민
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

A motor controlling apparatus is provided to control a plurality of motors and the different kind of motors by generating a pulse signal to control an RC(Remote Control) servo motor through an I/O(Input/Output) port. A motor controlling apparatus includes a controlling unit(10), more than one RC servo motor(50), a plurality of motor drivers(20), a plurality of DC motors(30), a plurality of encoders(40) and a plurality of photo couplers(60). The controlling unit(10) has a plurality of PWM(Pulse Width Modulation) ports(11) and a plurality of I/O ports(12), and generates a plurality of PWM signals and pulse signals. The RC servo motor(50) is driven by more than one pulse signal outputted in the I/O port(12) of the controlling unit(10). The plural motor drivers(20) are applied with the plural PWM signals outputted in the plural PWM ports(11) of the controlling unit(10), operate switching corresponding to the signals, and generate a plurality of motor driving currents. The plural DC motors(30) operate by being applied with the motor driving current from each motor driver(20). The plural encoders(40) are attached on each DC motor(30), detect an operation information signal of each DC motor(30), and outputs the signal on a first voltage. The plural photo couplers(60) convert the first voltage loaded with the operation information signal outputted from each encoder(40) to a second voltage loaded with the operation information signal corresponding to a driving voltage of the controlling unit(10), and transmit the second voltage to the controlling unit(10), and electrically insulate each encoder(40) and the controlling unit(10).

Description

모터 제어 장치{Apparatus for motor control} Motor control device {Apparatus for motor control}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도. 1 is a block diagram for explaining the configuration of a motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 장치의 구체적인 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면. 2 is a view for explaining the specific configuration and operation of the motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10: 제어부 11: PWM포트 10: control unit 11: PWM port

12: I/O포트 20: 모터드라이버 12: I / O port 20: motor driver

30: DC모터 40: 엔코더 30: DC motor 40: encoder

50: RC서보모터 60: 포토커플러 50: RC servo motor 60: photocoupler

본 발명은 모터 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수개의 모터를 제어하기 위한 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a motor control device, and more particularly to an apparatus for controlling a plurality of motors.

모터는 전기에너지를 운동에너지로 바꾸는 대표적인 기기이다. 모터의 일반적인 구성은 모터의 외관을 이루는 하우징(Housing), 상기 하우징 안측에 위치하여 전원을 공급받아 자력을 형성하는 고정자(Stator), 상기 고정자에서 받은 전기 에너지를 운동 에너지로 변환시키며, 축(Shaft)를 구비한 회전자(Rotor) 및 회전자를 회전자유롭게 지지하는 베어링(Bearing)을 포함한다. A motor is a representative device that converts electrical energy into kinetic energy. The general configuration of the motor is a housing (Housing) forming the appearance of the motor, a stator located inside the housing to receive power to form a magnetic force, converts the electrical energy received from the stator into kinetic energy, the shaft (Shaft Rotor having a) and a bearing (Bearing) for supporting the rotor freely.

종래의 모터 제어 장치의 구성은 모터를 제어하는 제어부, 상기 제어부의 신호에 따라 구동되는 모터 및 상기 모터의 회전속도, 회전방향 및 회전각 등의 동작정보신호를 검출하여 상기 제어부에 전달하는 검출부로 이루어짐이 일반적이다. 그리고, 모터의 제어는 상기 제어부가 모터를 구동시키고, 상기 검출부가 검출한 모터의 상태정보를 제어부가 가공하여 모터의 동작을 보상함으로써 이루어지는 것이 일반적이다. A conventional motor control apparatus includes a control unit for controlling a motor, a motor driven according to a signal of the control unit, and a detection unit for detecting and transmitting operation information signals such as rotation speed, rotation direction, and rotation angle of the motor to the control unit. It is common. The control of the motor is generally performed by the controller driving the motor and the controller processing the state information of the motor detected by the detector to compensate for the operation of the motor.

상기한 모터의 일반적인 구성에 모터의 종류에 따라 부가 요소들이 가감될 수 있으며, 모터 제어 장치의 구성이 달라진다. 그러므로, 제어부의 신호의 종류가 달라진다. Additional elements may be added or subtracted from the general configuration of the motor according to the type of the motor, and the configuration of the motor control apparatus is changed. Therefore, the type of signal of the control unit is different.

이하, DC모터, 스텝모터 및 RC서보모터를 비교하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the DC motor, the step motor and the RC servo motor will be compared and described.

DC모터는 앞서 설명한 검출부가 회전자와 연결되어 있으며, 통상적으로, 엔코더 또는 타코제너레이터를 많이 사용한다. 그리고, DC모터의 구동 방식은 트랜지스터에 의한 PWM(Pulse Width Modulation)방식이 바람직하다. 상기 PWM방식은 사용 주파수 전원을 정류하여 얻어진 직류 전원이 모터에 인가되는 시간폭을 주파수의 반송파에 의해 변화시킨 전압을 이용하여 모터를 제어한다. 또한, 상기 PWM방식은 응답성이 좋고 부하 마찰 토크(Torque)가 국부적으로 변화하므로 다관절 로봇과 같이 자세에 의한 모터축 환산부하 관성이 크게 변하는 계에서도 충분히 안정된 제어 가 용이하다. 그러나, DC모터는 제어부의 전압레벨에 의해 대전력회로인 DC모터의 출력전압이 저전력회로인 제어부를 손상시킬 수 있다. In the DC motor, the detection unit described above is connected to the rotor, and typically, an encoder or a taco generator is frequently used. In addition, the driving method of the DC motor is preferably a PWM (Pulse Width Modulation) method using a transistor. The PWM method controls the motor by using a voltage obtained by changing a time width in which a DC power obtained by rectifying a used frequency power source is applied to the motor by a carrier of frequency. In addition, the PWM method is responsive and the load friction torque (Torque) changes locally, so that even in a system where the load inertia of the motor shaft converted by posture largely changes, such as a multi-joint robot, it is easy to control sufficiently stable. However, the DC motor may damage the control unit in which the output voltage of the DC motor, which is a large power circuit, is a low power circuit due to the voltage level of the control unit.

스텝모터는 상기 제어부가 생성하는 펄스에 따라 회전각 및 회전 속도를 제어할 수 있다. 또한, 스텝모터는 펄스 신호수에 비례하여 회전하므로 위치의 피드백이 불필요하고, 자기지지 토크가 형성되기 때문에 브레이크 기구가 없이 자체의 위치결정 능력을 가지고 있다. 그러므로, DC 모터와는 달리 검출부가 불요하며, 산업용 로봇의 관절 기구에 주로 채택된다. The step motor may control the rotation angle and the rotation speed according to the pulse generated by the controller. In addition, since the step motor rotates in proportion to the number of pulse signals, feedback of the position is unnecessary, and since the self supporting torque is formed, it has its own positioning capability without a brake mechanism. Therefore, unlike a DC motor, a detection part is unnecessary and is mainly adopted in the joint mechanism of an industrial robot.

RC 서보모터는 제어부에서 만들어내는 펄스의 폭에 의해 각도를 조절하는 모터이며, 내부에 포텐션미터를 구비하므로 따로 검출부가 필요 없다. 그리고, RC 서보 모터는 작동방법이 간단하고 360도 회전하지 않고 대략 180도 정도 회전이 필요한 곳에 사용한다. 그러므로, RC 서보 모터는 RC 자동차의 앞바퀴의 조향이나 RC 헬리곱터의 회전자 및 뒤 날개 등을 제어할 때 사용한다. The RC servomotor is a motor that adjusts the angle by the width of the pulse generated by the controller, and since a potentiometer is provided inside, a separate detection unit is not necessary. In addition, the RC servo motor is simple to operate and is used where it needs to rotate about 180 degrees instead of 360 degrees. Therefore, the RC servo motor is used to control the steering wheel of the RC car, the rotor of the RC helicopter, the rear wing, and the like.

하지만, 상기한 바와 같은 종래의 모터 제어 장치는 하나의 제어부에 한정된 수의 제어 신호를 송출하는 포트가 있고, 이종의 제어신호를 만들기에 적합지않으므로, 이종의 모터 또는 다수개의 모터를 필요로 하는 로봇 등을 제어하기에 어려움이 있다. 또한, 상기한 DC모터의 제어에 있어, DC모터의 출력전압이 저전압으로 구동되는 제어부를 손상시킬 수 있는 단점이 있다. However, the conventional motor control apparatus as described above has a port for transmitting a limited number of control signals to one control unit, and is not suitable for making heterogeneous control signals, and therefore, a robot requiring heterogeneous motors or multiple motors. It is difficult to control the back. In addition, in the control of the DC motor, there is a disadvantage that the output voltage of the DC motor can damage the control unit driven to a low voltage.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 제어 포트 수에 제한이 있는 하나의 장치로 다수개의 모터 및 이종 의 모터를 제어함과 동시에 전압레벨이 다른 장치를 효율적으로 제어함에 있다. Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to control a plurality of motors and heterogeneous motors with one device having a limited number of control ports, and at the same time, a device having a different voltage level. To efficiently control.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 제어 장치는, 복수개의 PWM포트 및 복수개의 I/O포트를 구비하며 복수의 PWM신호 및 펄스신호를 발생시키는 제어부; 상기 제어부의 I/O포트에서 출력되는 하나 이상의 펄스신호로 각각 구동되는 하나 이상의 RC서보모터; 상기 제어부의 복수개의 PWM포트에서 출력되는 복수의 PWM신호를 입력받아 그에 상응하게 스위칭 동작하여 복수의 모터구동전류를 발생하는 복수개의 모터드라이버; 상기 각 모터드라이버로부터 모터 구동전류를 인가받아 동작하는 복수개의 DC모터; 상기 각 DC모터에 부착되며 상기 각 DC모터의 동작정보신호를 검출하여 제1전압에 실어 출력하는 복수개의 엔코더; 및 상기 각 엔코더에서 출력된 상기 동작정보신호를 실은 제1전압을 상기 제어부의 구동전압에 상응하는 전압인 상기 동작정보신호를 실은 제2전압으로 변환하여 상기 제어부에 전달하며 상기 각 엔코더와 상기 제어부 사이를 전기적으로 절연시키는 다수개의 포토커플러를 포함한다. In order to achieve the above object, a motor control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes a controller having a plurality of PWM ports and a plurality of I / O ports and generating a plurality of PWM signals and pulse signals; At least one RC servomotor driven by at least one pulse signal output from the I / O port of the controller; A plurality of motor drivers configured to receive a plurality of PWM signals output from the plurality of PWM ports of the controller and to switch correspondingly to generate a plurality of motor driving currents; A plurality of DC motors operated by receiving motor driving currents from the respective motor drivers; A plurality of encoders attached to each of the DC motors to detect an operation information signal of each of the DC motors and to output the first voltage; And converting the first voltage carrying the operation information signal output from each encoder into a second voltage carrying the operation information signal corresponding to the driving voltage of the controller, and transmitting the converted first operation voltage to the control unit. It includes a plurality of photocouplers that electrically insulate between.

그리고, 상기 제어부의 적어도 하나의 I/O포트와 연결되고 상기 I/O포트에서 출력된 PWM신호를 입력받아 그에 상응하게 스위칭 동작하여 모터 구동전류를 발생하는 제2모터드라이버; 상기 제2모터드라이버로부터 모터 구동전류를 인가받아 동작하는 제2DC모터; 상기 제2DC모터에 부착되며, 상기 제2DC모터의 동작정보신호를 검출하여 제1전압에 실어 출력하는 제2엔코더; 및 상기 제2엔코더에서 출력된 상기 동작정보신호를 실은 제1전압을 상기 제어부의 구동전압에 상응하는 전압인 상기 동작정보신호를 실은 제2전압으로 변환하여 상기 제어부에 전달하며 상기 제2엔코더와 상기 제어부 사이를 전기적으로 절연시키는 제2포토커플러를 더 포함한다. A second motor driver connected to at least one I / O port of the controller and configured to receive a PWM signal output from the I / O port and switch accordingly to generate a motor driving current; A second DC motor operated by receiving a motor driving current from the second motor driver; A second encoder attached to the second DC motor and configured to detect an operation information signal of the second DC motor and load the same on a first voltage; And converting the first voltage carrying the operation information signal output from the second encoder into a second voltage carrying the operation information signal, which is a voltage corresponding to the driving voltage of the controller, to the controller and transmitting the first voltage to the controller. A second photocoupler is electrically insulated between the controllers.

또한, 상기 제어부의 적어도 하나의 I/O포트에서 출력되는 PWM신호는 프로그램상으로 듀티비가 조절된 신호인 것을 특징으로 한다. The PWM signal output from at least one I / O port of the controller may be a signal whose duty ratio is adjusted in a program.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다수개의 모터 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도로서, 모터 구동을 지시하는 지령신호와 각 모터별 동작정보신호를 입력받아 복수의 PWM신호를 발생시키는 제어부(10)와 상기 제어부(10)로부터 출력되는 복수의 PWM신호를 입력받아 모터 구동 전류를 발생하는 모터드라이버(20), 상기 모터드라이버(20)로부터 모터 구동전류를 인가받아 동작하며, 각각 엔코더(40)를 구비한 복수의 DC모터(30), 상기 제어부와 직접 결선된 RC서보모터(50) 및 상기 엔코더(40)가 검출한 DC모터(30)의 동작정보를 상기 제어부(10)로 입력하는 포토커플러(60)를 포함한다. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a plurality of motor control apparatus according to an embodiment of the present invention, a control unit for generating a plurality of PWM signals by receiving a command signal for instructing the motor drive and operation information signal for each motor The motor driver 20 generates a motor driving current by receiving a plurality of PWM signals output from the controller 10 and the motor 10, and operates by receiving a motor driving current from the motor driver 20, respectively. A plurality of DC motor 30 having a 40, the RC servo motor 50 directly connected to the control unit and the operation information of the DC motor 30 detected by the encoder 40 is input to the control unit 10. It includes a photo coupler 60.

상기 제어부(10)는 구동 전압이 3.3볼트인 32비트 DSP(Digital signal processor)를 이용하며, 상기 DSP의 기본 동작은 필터링, 프리어 변환, 상관 함수의 산출, 부호화, 변복조, 미분, 적분, 적응 신호 처리 등이며, 음성 및 통신 시스템에서 채용되고 있고, 화상 처리나 서보 모터 제어 등의 고속 디지털 제어 분야에 주로 이용된다. The controller 10 uses a 32-bit digital signal processor (DSP) having a driving voltage of 3.3 volts, and the basic operations of the DSP include filtering, freer transform, calculation of correlation function, encoding, modulation and demodulation, derivative, integration, and adaptation. Signal processing and the like are employed in voice and communication systems, and are mainly used in the field of high speed digital control such as image processing and servo motor control.

여기서, 상기 제어부(10)는 복수개의 PWM포트(미도시) 및 복수개의 I/O포트(미도시)를 구비하며, 모터의 구동을 지시하는 지령신호 및 상기 검출부(50)에서 입 력 받은 DC모터(30)의 동작정보신호를 가공하여 다수개의 PWM포트 및 적어도 하나의 I/O포트를 통하여 PWM신호를 발생시키며, RC서보모터(50)를 구동시키기 위한 펄스신호를 I/O포트를 통해 출력한다. Here, the controller 10 includes a plurality of PWM ports (not shown) and a plurality of I / O ports (not shown), the command signal for instructing the driving of the motor and the DC input from the detection unit 50. Processes the operation information signal of the motor 30 to generate a PWM signal through a plurality of PWM ports and at least one I / O port, and a pulse signal for driving the RC servomotor 50 through the I / O port. Output

상기 모터드라이버(20)는 상기 PWM신호를 입력받아 DC모터(30)를 구동시킬 수 있도록 PWM신호를 증폭시키며, 모터의 동작을 제어한다. 여기서, 상기 모터드라이버(20)는 전원, 증폭기 및 비교기를 포함할 수 있다. The motor driver 20 amplifies the PWM signal to drive the DC motor 30 by receiving the PWM signal and controls the operation of the motor. Here, the motor driver 20 may include a power supply, an amplifier, and a comparator.

상기 RC서보모터(50)는 내부에 포텐션미터, 제어회로 및 기어박스를 구비하고, 제어부의 출력전압(3.3V)으로 구동될 수 있어 제어부와 직접결선 된다. 또한, 제어부의 I/O포트(미도시)에서 생성한 펄스신호로 구동되며, 상기 펄스신호의 펄스 폭에 의해 각도가 조절된다. The RC servo motor 50 is provided with a potentiometer, a control circuit and a gearbox therein, and can be driven by the output voltage (3.3V) of the control unit and directly connected to the control unit. In addition, it is driven by the pulse signal generated by the I / O port (not shown) of the controller, the angle is adjusted by the pulse width of the pulse signal.

상기 DC모터(30)는 상기 PWM신호를 입력받아 구동되며, 상기 엔코더(40)를 구비한다. The DC motor 30 is driven by receiving the PWM signal and includes the encoder 40.

상기 엔코더(40)는 상기 DC모터(30)의 아날로그 신호로 주어진 모터의 회전속도, 회전방향 및 회전각 등의 동작정보를 디지털신호로 변환하는 센서이다. The encoder 40 is a sensor for converting operation information such as a rotation speed, a rotation direction, and a rotation angle of a motor given as an analog signal of the DC motor 30 into a digital signal.

상기 포토커플러(60)는 일측에 발광소자, 타측에 수광소자가 전기적으로 절연되도록 이격되어 위치하며, 상기 발광소자에서 발광된 빛을 상기 수광소자가 수광 할 수 있도록 투명실리콘 또는 광섬유로 사이를 채우고 테두리를 플라스틱으로 몰딩한 구조이다. 또한, 상기 포토커플러(60)의 입력전압은 상기 엔코더(40)의 출력전압에, 상기 포토커플러(60)의 출력전압은 상기 제어부(10)의 구동전압에 일치시킨다. 따라서, 상기 포토커플러(60)의 전기적으로 절연된 구조를 통해 상기 제어 부(10)와 상기 엔코더(40)간을 절연시킨다. The photocoupler 60 is spaced apart from each other so that the light emitting device on one side and the light receiving device on the other side are electrically insulated from each other. The photocoupler 60 is filled with transparent silicon or an optical fiber to receive the light emitted from the light emitting device. The frame is molded by plastic. In addition, the input voltage of the photocoupler 60 matches the output voltage of the encoder 40, and the output voltage of the photocoupler 60 matches the driving voltage of the controller 10. Therefore, the control unit 10 and the encoder 40 are insulated from each other through the electrically insulated structure of the photocoupler 60.

상기 제어부(10)는 상기 포토커플러(50)를 통해 상기 제어부(10)에 전달된 동작정보신호를 상기 DC모터(30)의 동작을 보상하기 위해 사용한다. The control unit 10 uses the operation information signal transmitted to the control unit 10 through the photocoupler 50 to compensate for the operation of the DC motor 30.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 장치의 구체적인 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a specific configuration and operation of the motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터 제어 장치는 복수개의 PWM포트(11) 및 복수개의 I/O포트(12)를 구비한 제어부(10), 상기 복수개의 PWM포트(11) 및 적어도 하나의 I/O포트(12)와 연결된 복수개의 모터드라이버(20), 상기 제어부의 I/O포트(12)와 직접 결선된 복수개의 RC서보모터(50), 상기 각 모터드라이버(20)와 연결되는 복수개의 DC모터(30), 상기 각 DC모터(30)에 부착된 복수개의 엔코더(40) 및 상기 각 엔코더(40)와 상기 제어부(10)를 연결하는 복수개의 포토커플러(60)를 포함한다. As illustrated, the motor control apparatus according to the present invention includes a control unit 10 having a plurality of PWM ports 11 and a plurality of I / O ports 12, the plurality of PWM ports 11 and at least one of them. A plurality of motor drivers 20 connected to the I / O port 12, a plurality of RC servomotors 50 directly connected to the I / O port 12 of the control unit, and connected to the respective motor drivers 20 It includes a plurality of DC motor 30, a plurality of encoder 40 attached to each of the DC motor 30, and a plurality of photo coupler 60 for connecting the encoder 40 and the control unit 10. .

상기 제어부(10)는 상기 DC모터(30) 제어를 위한 PWM신호 및 상기 RC서보모터(50) 제어를 위한 펄스신호를 생성한다. The controller 10 generates a PWM signal for controlling the DC motor 30 and a pulse signal for controlling the RC servo motor 50.

상기 PWM신호는 DC모터를 제어하도록 사용 주파수 전원을 정류하여 얻어진 직류 전원이 모터에 인가되는 시간폭을 주파수의 반송파에 의해 변화시킨 전압을 이용한다. 또한, 상기 PWM신호는 모터 구동을 지시하는 지령신호 및 상기 포토커플러(50)를 통해 궤환된 DC모터(30)의 동작정보신호를 가공하여 생성한다. 그리고, 상기 PWM신호는 상기 제어부(10)의 PWM포트(11) 및 적어도 하나의 I/O포트(12)를 통해 출력한다. The PWM signal uses a voltage obtained by varying the time width at which the DC power obtained by rectifying the use frequency power source to control the DC motor is applied to the motor by the carrier of the frequency. The PWM signal may be generated by processing a command signal for instructing motor driving and an operation information signal of the DC motor 30 fed back through the photocoupler 50. The PWM signal is output through the PWM port 11 and the at least one I / O port 12 of the controller 10.

상기 PWM신호를 출력하는 I/O포트는 제어할 DC모터의 수가 PWM포트 수보다 많을 때 선택적으로 이용할 수 있다. 여기서, 상기 I/O포트(12)에서 나오는 PWM신호는 상기 제어부(10)에서 프로그램상으로 소정의 듀티비(duty rate)에 따라 온/오프(on/off)를 수행함으로써 펄스폭을 변조하여 출력하는 것이다. 그러므로, 상기 PWM포트(11)의 수가 제어할 DC모터의 수보다 부족하더라도 상기 I/O포트(12)를 통해 DC모터를 제어할 수 있다. The I / O port for outputting the PWM signal can be selectively used when the number of DC motors to control is greater than the number of PWM ports. Here, the PWM signal from the I / O port 12 is modulated in the pulse width by performing the on / off (on / off) in accordance with a predetermined duty ratio (duty duty rate) programmatically in the control unit 10 To print. Therefore, the DC motor can be controlled through the I / O port 12 even if the number of the PWM ports 11 is less than the number of DC motors to be controlled.

상기 펄스신호는 상기 제어부의 I/O포트(12)로 출력되며 프로그램상으로 펄스의 폭을 조절할 수 있다. 또한, 상기 펄스신호의 펄스 폭에 따라 소정 각도만큼 상기 RC서보모터(50)의 회전자의 회전각이 조절된다. 예를 들면, 상기 펄스신호의 펄스 폭을 대략 0.7msec에서 2.5msec 사이의 값으로 했을때, 이에 상응하는 각도 0에서 180도로 회전자의 각도가 조절되는데, 1.5msec일때 약90도를 나타낸다. 그러므로, 400Hz 이하의 주파수를 사용함이 바람직하다. The pulse signal is output to the I / O port 12 of the control unit and can adjust the width of the pulse programmatically. In addition, the rotation angle of the rotor of the RC servo motor 50 is adjusted by a predetermined angle according to the pulse width of the pulse signal. For example, when the pulse width of the pulse signal is approximately 0.7 msec to 2.5 msec, the angle of the rotor is adjusted to an angle of 0 to 180 degrees, which is about 90 degrees at 1.5 msec. Therefore, it is preferable to use a frequency of 400 Hz or less.

상기 모터드라이버(20)는 상기 PWM신호를 입력받아 이를 증폭시켜 상기 DC모터(30)를 구동시킨다. 상기 모터드라이버(20)를 구동시킬 수 있는 전원장치, 증폭기 및 비교기는 도시하지 않았다. The motor driver 20 receives the PWM signal and amplifies it to drive the DC motor 30. A power supply, an amplifier, and a comparator capable of driving the motor driver 20 are not shown.

상기 엔코더(40)는 상기 각각의 DC모터(30)의 회전축에 연결되어 상기 DC모터(30)의 회전과 동기 되어 회전하는 원판에 전자적으로 인식 가능한 눈금과 표식을 하여 모터의 회전속도, 회전방향 및 회전각 등의 동작정보신호를 아날로그신호로 검출하여 디지털신호인 펄스파형으로 변환시킨다. 그리고, 상기 검출된 펄스파형인 동작정보신호를 제1전압(5V)에 실어 상기 포토커플러(60)에 전송한다. The encoder 40 is connected to the rotation shaft of each of the DC motor 30, the electronic speed and the mark on the disc that is rotated in synchronism with the rotation of the DC motor 30, the rotation speed of the motor, the direction of rotation And an operation information signal such as a rotation angle is detected as an analog signal and converted into a pulse waveform which is a digital signal. The operation information signal having the detected pulse waveform is loaded on the first voltage 5V and transmitted to the photocoupler 60.

상기 포토커플러(60)는 상기 엔코더(50)의 출력단자에서 발생하는 제1전압이 상기 포토커플러(60)의 일측의 발광다이오드에 인가되어 상기 발광다이오드에 전류가 흘러 발광하면 상기 포토커플러(60)의 타측의 수광트랜지스터가 이를 수광하여 출력되는 전압이 상기 제어부(10)의 구동전압에 상응하는 제2전압(3.3V)이 되도록 감압시킨다. 이때, 상기 제1전압에 실린 동작정보신호는 펄스파이므로 변형되지 않고 제2전압에 실린다. The photocoupler 60 is a photocoupler 60 when the first voltage generated at the output terminal of the encoder 50 is applied to the light emitting diode of one side of the photocoupler 60 and current flows through the light emitting diode. The light receiving transistor of the other side receives the voltage and reduces the voltage so that the output voltage becomes the second voltage (3.3V) corresponding to the driving voltage of the controller 10. At this time, since the operation information signal loaded on the first voltage is a pulse wave, it is loaded on the second voltage without being deformed.

그러므로, 상기 제어부(10)가 전기적으로 연결되었을 경우, 상기 DC모터(30)에서 발생하는 큰 유도 전류 또는 전압이 상기 엔코더(40)를 통해 작은 전력회로인 상기 제어부(10)를 손상하거나, 비교적 빠른 주파수를 취급하는 제어 회로의 신호의 일부처럼 들어가 상기 제어부(10)의 회로를 오동작시키는 것을 방지할 수 있고, 상기 엔코더(40)의 출력전압을 제어부(10)의 구동전압과 맞추는 동시에 DC모터의 동작정보신호를 변형 없이 상기 제어부(10)에 전달할 수 있다. Therefore, when the controller 10 is electrically connected, a large induction current or voltage generated by the DC motor 30 may damage or relatively reduce the controller 10, which is a small power circuit through the encoder 40. It is possible to prevent a malfunction of the circuit of the controller 10 by entering a part of a signal of a control circuit which handles a fast frequency, and while matching the output voltage of the encoder 40 with the drive voltage of the controller 10, the DC motor The operation information signal of may be transmitted to the controller 10 without modification.

상기 제어부(10)는 상기 제2전압에 실린 동작정보신호를 상기 DC모터(30)의 동작을 보상하기 위해 사용한다. The controller 10 uses the operation information signal loaded in the second voltage to compensate for the operation of the DC motor 30.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 PWM신호포트 및 I/O포트를 통해 복수개의 DC모터를 PWM신호를 생성할 수 있고, I/O포트를 통해 RC서보모터를 제어할 수 있는 펄스신호를 생성하게 함으로써, 복수개의 모터 및 이종의 모터를 제어할 수 있다. As described in detail above, according to the present invention, a PWM signal can generate a PWM signal through a PWM signal port and an I / O port, and a pulse signal capable of controlling the RC servomotor through the I / O port. By generating, it is possible to control a plurality of motors and heterogeneous motors.

그리고, 하나의 장치로 복수개의 모터 및 이종의 모터를 제어함으로써 비용 절감 및 번거로움을 피할 수 있다. And, by controlling a plurality of motors and heterogeneous motors with one device, it is possible to reduce cost and hassle.

또한, 포토커플러를 통해 모터와 전압레벨이 다른 제어부를 보호하여 안정적인 시스템을 구현할 수 있다. In addition, a photocoupler may be used to protect a control unit having a different voltage level from a motor, thereby implementing a stable system.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다. On the other hand, the present invention is not limited only to the above-described embodiment, but can be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, the technical idea to which such modifications and variations are also applied to the claims Must see

Claims (3)

복수개의 PWM포트 및 복수개의 I/O포트를 구비하며 복수의 PWM신호 및 펄스신호를 발생시키는 제어부; A control unit having a plurality of PWM ports and a plurality of I / O ports and generating a plurality of PWM signals and pulse signals; 상기 제어부의 I/O포트에서 출력되는 하나 이상의 펄스신호로 각각 구동되는 하나 이상의 RC서보모터; At least one RC servomotor driven by at least one pulse signal output from the I / O port of the controller; 상기 제어부의 복수개의 PWM포트에서 출력되는 복수의 PWM신호를 입력받아 그에 상응하게 스위칭 동작하여 복수의 모터구동전류를 발생하는 복수개의 모터드라이버; A plurality of motor drivers configured to receive a plurality of PWM signals output from the plurality of PWM ports of the controller and to switch correspondingly to generate a plurality of motor driving currents; 상기 각 모터드라이버로부터 모터 구동전류를 인가받아 동작하는 복수개의 DC모터; A plurality of DC motors operated by receiving motor driving currents from the respective motor drivers; 상기 각 DC모터에 부착되며 상기 각 DC모터의 동작정보신호를 검출하여 제1전압에 실어 출력하는 복수개의 엔코더; 및 A plurality of encoders attached to each of the DC motors to detect an operation information signal of each of the DC motors and to output the first voltage; And 상기 각 엔코더에서 출력된 상기 동작정보신호를 실은 제1전압을, 상기 제어부의 구동전압에 상응하는 전압인 상기 동작정보신호를 실은 제2전압으로 변환하여 상기 제어부에 전달하며, 상기 각 엔코더와 상기 제어부 사이를 전기적으로 절연시키는 다수개의 포토커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치. The first voltage carrying the operation information signal output from each encoder is converted into a second voltage carrying the operation information signal, which is a voltage corresponding to the driving voltage of the control unit, and transferred to the second control unit. A motor control device comprising a plurality of photocouplers for electrically insulating between the control unit. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부의 적어도 하나의 I/O포트와 연결되고 상기 I/O포트에서 출력된 PWM신호를 입력받아 그에 상응하게 스위칭 동작하여 모터 구동 전류를 발생하는 제2모터드라이버; The motor of claim 1, further comprising: a second motor driver connected to at least one I / O port of the controller and configured to receive a PWM signal output from the I / O port and switch accordingly to generate a motor driving current; 상기 제2모터드라이버로부터 모터 구동전류를 인가받아 동작하는 제2DC모터; A second DC motor operated by receiving a motor driving current from the second motor driver; 상기 제2DC모터에 부착되며, 상기 제2DC모터의 동작정보신호를 검출하여 제1전압에 실어 출력하는 제2엔코더; 및 A second encoder attached to the second DC motor and configured to detect an operation information signal of the second DC motor and load the same on a first voltage; And 상기 제2엔코더에서 출력된 상기 동작정보신호를 실은 제1전압을, 상기 제어부의 구동전압에 상응하는 전압인 상기 동작정보신호를 실은 제2전압으로 변환하여 상기 제어부에 전달하며, 상기 제2엔코더와 상기 제어부 사이를 전기적으로 절연시키는 제2포토커플러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치. The first voltage carrying the operation information signal output from the second encoder is converted into a second voltage carrying the operation information signal, which is a voltage corresponding to the driving voltage of the controller, and transmitted to the control unit, and the second encoder And a second photocoupler for electrically insulating between the controller and the control unit. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부의 적어도 하나의 I/O포트에서 출력되는 PWM신호는 프로그램상으로 듀티비가 조절된 신호인 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치. The motor control apparatus of claim 2, wherein the PWM signal output from at least one I / O port of the controller is a signal whose duty ratio is adjusted programmatically.
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