KR101290165B1 - Method and apparatus of driving control for dynamic behavior of driver - Google Patents

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국방과학연구소
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Abstract

본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 구동 장치의 동적 거동을 고려한 구동 제어 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 절대 좌표기준에서 제 1 바디(body)와 상기 제 1 바디를 추종하여 구동되는 제 2 바디(body) 간의 상대 속도를 계산하고 상대 속도의 방향을 결정하는 단계, 상기 제 1 바디와 상기 제 2 바디 사이의 위치 오차를 측정하는 단계 및 상기 측정된 위치 오차가 미리 정해진 범위 이내로 들어오게 되면 측정된 속도 오차 및 위치 오차를 이용해서 제어를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 측정된 위치오차가 미리 정해진 범위를 초과하면, 상기 측정된 위치오차의 방향을 기반으로 상기 계산되고 방향이 결정된 상대속도를 이용하여 가상의 상대 속도를 산출하는 단계, 상기 생성된 가상의 상대 속도를 이용해서 가상의 절대 속도를 산출하는 단계, 상기 산출된 가상의 절대 속도를 이용해서 가상의 상대 속도 오차 및 가상의 상대 위치 오차를 계산하는 단계 및 상기 계산된 가상의 상대 속도 오차 및 가상의 위치 오차를 이용하여 속도 및 위치 제어를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a drive control method and apparatus in consideration of the dynamic behavior of the drive device. The method includes calculating a relative speed between a first body and a second body driven by following the first body in an absolute coordinate reference, and determining a direction of the relative speed. The method may include measuring a position error between the second bodies and performing control by using the measured speed error and the position error when the measured position error is within a predetermined range. Here, when the measured position error exceeds a predetermined range, calculating a virtual relative speed using the calculated relative speed determined based on the direction of the measured position error, the generated virtual Calculating a virtual absolute speed using a relative speed, calculating a virtual relative speed error and a virtual relative position error using the calculated virtual absolute speed, and calculating the calculated virtual relative speed error and virtual It may include the step of performing the speed and position control using the position error of.

Description

구동 장치의 동적거동을 고려한 구동 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF DRIVING CONTROL FOR DYNAMIC BEHAVIOR OF DRIVER}TECHNICAL AND APPARATUS OF DRIVING CONTROL FOR DYNAMIC BEHAVIOR OF DRIVER

본 발명은 구동 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동 장치의 동적 거동을 고려한 구동 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a drive control method and apparatus, and more particularly to a drive control method and apparatus in consideration of the dynamic behavior of the drive device.

본 발명은 기동 및 이동중인 플랫폼에 장착된 주(Master)-종(Slaver) 관계를 갖는 시스템의 구동제어에 있어서 하나의 종 시스템이 이격된 주 시스템을 순간적으로 추종함에 있어 과도응답과 진동이 최소화된 최적의 구동특성을 구현하기 위한 가상 명령생성 기법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 플랫폼에 고정된 고정좌표계가 아닌 절대좌표계에서 주(Master) 와 종(Slaver) 시스템이 특정 방향을 지향 및 유지해야 하는 구동시스템에 적용되며, 주 시스템과 종 시스템의 구동 속도를 측정하는 센서의 형태를 변경함으로써 고정 좌표계에도 적용될 수 있도록 확장될 수 있다. The present invention minimizes transient response and vibration in instantaneously following a main system spaced by one slave system in driving control of a system having a master-slaver relationship mounted on a platform that is being started and moved. The present invention relates to a virtual instruction generation technique for realizing optimized driving characteristics. In particular, the present invention is applied to a drive system in which the master and slave systems should be directed and maintained in a specific direction in the absolute coordinate system rather than the fixed coordinate system fixed to the platform, and measure the driving speed of the main system and the slave system. By changing the shape of the sensor can be extended to be applied to a fixed coordinate system.

전차와 같은 전투차량은 주(Master) 기능을 하는 조준경이 절대좌표계 상에서 목표물을 지향하게 되고, 종(Slaver) 기능을 하는 포/포탑은 조준경이 지향하는 방향을 추종하여야 한다. 통상적으로 전차에서 조준경은 2개로 운용되며, 따라서 1 조준경을 추종하던 포/포탑은 운용자의 요구가 있을 경우 2 조준경을 순간적으로 추종하여야 한다. 이러한 운용모드 전환과 같은 상황에서 현재와 다른 주 시스템을 추종하는 과정에서 큰 위치오차가 인가되어 구동하는 경우가 있으며, 이러한 구동제어방식 및 그것의 문제점을 설명하면 다음과 같다. In combat vehicles such as tanks, the master sighting aims at the target in the absolute coordinate system, while the slab turret / turret must follow the sighting direction. Normally, two tanks are used in tanks, so turrets / turrets that follow one of the sights should follow the two sights at the request of the operator. In a situation such as switching the operation mode, a large position error is applied in the process of following a main system different from the present, and the driving control method and its problems are described below.

상기의 방식은 첫째, 큰 위치오차로 구동되기 때문에 초기에 과다한 구동토크를 발생시키게 되어 목표지점 근처에서 과도응답 특성과 진동을 유발하는 문제점이 있다. 둘째, 과도응답 특성에 따라 목표지점을 정확히 지향하기까지 시간지연이 발생하는 문제점이 있다. 셋째, 초기에 순간적인 최대 구동 토크 입력에 따라 감속기 및 기구적 구동부에 충격을 발생시켜 손상을 발생시킬 수 있는 문제점이 있다. First, since the above method is driven by a large position error, excessive driving torque is generated initially, causing a problem of transient response characteristics and vibration near the target point. Second, there is a problem that time delay occurs until the target point is accurately directed according to the transient response characteristics. Third, there is a problem that can cause damage by generating an impact to the reducer and the mechanical drive in accordance with the instantaneous maximum drive torque input.

넷째, 종 시스템은 주 시스템을 추종하기 위해 주 시스템과 동일한 방향을 지향하기 위한 구동 속도명령과 위치명령을 절대좌표계 기준으로 입력받아 종 시스템이 이를 추종하기 위한 제어기기가 동작하게 되는데, 상기와 같은 이격되어 고정된 주 시스템을 추종하는 경우 속도명령은“0(zero)"로 입력되어 구동을 발생시키지 않게 제어하고자 하는 반면 위치명령은 이격된 거리만큼의 큰 위치오차로 입력되어 최대 토크에 따른 최대 가속도로 구동을 발생시키게 제어하게 되어 속도제어기와 위치제어기의 결과가 상호 물리적인 특성의 불일치가 발생 되는 문제점이 제기되어왔다. Fourth, the slave system receives the drive speed command and the position command to follow the main system in the same direction as the main system to follow the main system, and the controller operates the slave system to follow the main system. When following the main system spaced apart and fixed, the speed command is input as “0” to control not to drive, while the position command is input with the position error as large as the spaced distance and the maximum according to the maximum torque. As driving is controlled to generate an acceleration, there has been a problem that the results of the speed controller and the position controller cause mutual inconsistency of the physical characteristics.

따라서, 본 발명의 목적은 구동 장치의 과도응답 및 진동 현상을 최소화하면서 안정적으로 구동하기 위한 구동 장치의 동적 거동을 고려한 구동 제어 방법 및 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a drive control method and apparatus in consideration of the dynamic behavior of the drive device for driving stably while minimizing the transient response and vibration of the drive device.

본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 구동 장치의 동적 거동을 고려한 구동 제어 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 상기 방법은 절대 좌표기준에서 제 1 바디(body)와 상기 제 1 바디를 추종하여 구동되는 제 2 바디(body) 간의 상대 속도를 계산하고 상대 속도의 방향을 결정하는 단계, 상기 제 1 바디와 상기 제 2 바디 사이의 위치 오차를 측정하는 단계 및 상기 측정된 위치 오차가 미리 정해진 범위 이내로 들어오게 되면 측정된 속도 오차 및 위치 오차를 이용해서 제어를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a drive control method and apparatus in consideration of the dynamic behavior of the drive device. The method includes calculating a relative speed between a first body and a second body driven by following the first body in absolute coordinates, and determining a direction of the relative speed. The method may include measuring a position error between the body and the second body, and performing control by using the measured speed error and the position error when the measured position error is within a predetermined range.

여기서, 상기 측정된 위치오차가 미리 정해진 범위를 초과하면, 상기 측정된 위치오차의 방향을 기반으로 상기 계산되고 방향이 결정된 상대속도를 이용하여 가상의 상대 속도를 산출하는 단계, 상기 생성된 가상의 상대 속도를 이용해서 가상의 절대 속도를 산출하는 단계, 상기 산출된 가상의 절대 속도를 이용해서 가상의 상대 속도 오차 및 가상의 상대 위치 오차를 계산하는 단계 및 상기 계산된 가상의 상대 속도 오차 및 가상의 위치 오차를 이용하여 속도 및 위치 제어를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.Here, when the measured position error exceeds a predetermined range, calculating a virtual relative speed using the calculated relative speed determined based on the direction of the measured position error, the generated virtual Calculating a virtual absolute speed using a relative speed, calculating a virtual relative speed error and a virtual relative position error using the calculated virtual absolute speed, and calculating the calculated virtual relative speed error and virtual It may include the step of performing the speed and position control using the position error of.

상기 상대 속도를 결정하는 단계에서 절대 좌표계에서 바라본 두 물체는 주-종 관계를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다. In the determining of the relative velocity, the two objects viewed in the absolute coordinate system may have a master-species relationship.

상기 가상의 상대 속도를 생성하는 단계에서 상기 위치 오차가 영 또는 양의 값을 가지고, 두 물체가 점점 가까워지는 상태일 경우, 상기 위치 오차의 크기가 최대 감속 시 이동 거리(현재 양의 상대속도에서 감속 후 정지 시점까지 이동거리) 또는 주어진 상기 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 작으면 상기 상대 속도를 감소시키고, 상기 위치 오차의 크기가 최대 감속 시 이동 거리 또는 주어진 상기 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 크면 상기 상대 속도를 증가시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In the step of generating the virtual relative speed, if the position error has a zero or positive value and two objects are getting closer, the magnitude of the position error is the moving distance at the maximum deceleration (at the current positive relative speed). Moving distance from the deceleration to the stop time after deceleration) or the maximum movable distance with respect to the given relative speed, the relative speed is reduced, and the magnitude of the position error is maximum with respect to the moving distance or the given relative speed at the maximum deceleration. When the distance is larger than the movable distance, the relative speed may be increased.

상기 가상의 상대 속도를 생성하는 단계에서 상기 위치 오차가 영 또는 양의 값을 가지고, 두 물체가 점점 멀어지는 상태일 경우, 상기 위치 오차의 크기가 최대 가속 시 이동 거리(현재 음의 상대속도에서 가속 후 정지 시점까지 이동거리) 또는 주어진 상기 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 항상 크므로 상기 상대 속도를 증가시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In the step of generating the virtual relative velocity, if the position error has a zero or positive value and two objects are gradually moving away from each other, the magnitude of the position error is the movement distance at the maximum acceleration (acceleration at the current negative relative velocity). Moving distance to a later stop time) or the maximum relative distance with respect to the given relative speed, so that the relative speed may be increased.

상기 가상의 상대 속도를 생성하는 단계에서 상기 위치 오차가 음의 값을 가지고, 두 물체가 점점 가까워지는 상태일 경우, 상기 위치 오차의 크기가 최대 가속 시 이동 거리(현재 음의 상대속도에서 가속 후 정지 시점까지 이동거리) 또는 주어진 상기 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 크면 상기 상대 속도를 감소시키고, 상기 위치 오차의 크기가 최대 가속 시 이동 거리 또는 주어진 상기 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 작으면 상기 상대 속도를 증가시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In the step of generating the virtual relative speed, when the position error has a negative value and two objects are getting closer, the magnitude of the position error is the moving distance at the maximum acceleration (after acceleration at the current negative relative speed). Moving distance up to a stop time) or the maximum moving distance with respect to the given relative speed, the relative speed is decreased, and the position error is the maximum moving distance with respect to the given relative speed or the moving distance at the maximum acceleration. If smaller, the relative speed may be increased.

상기 가상의 상대 속도를 생성하는 단계에서 상기 위치 오차가 음의 값을 가지고, 두 물체가 점점 멀어지는 상태일 경우, 상기 위치 오차의 크기가 최대 감속 시 이동 거리(현재 양의 상대속도에서 감속 후 정지 시점까지 이동거리) 또는 주어진 상기 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 항상 작으므로 상기 상대 속도를 감소시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In the step of generating the virtual relative speed, if the position error has a negative value and two objects are gradually moving away from each other, the magnitude of the position error is the moving distance at the maximum deceleration (stop after deceleration at the current positive relative speed). The relative speed can be characterized in that the relative speed is always smaller than the maximum movable distance with respect to the viewpoint or the given relative speed.

상기 가상의 상대 속도를 생성하는 단계에서 제 1 계층은 상기 위치 오차의 부호를 결정하고, 제 2 계층은 상기 제 1 계층에 따른 상기 상대 속도의 증감을 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the generating of the virtual relative speed, the first layer may determine the sign of the position error, and the second layer may determine the increase or decrease of the relative speed according to the first layer.

상기한 바와 같이 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 구동 장치의 동적 거동을 고려한 구동 제어 방법 및 장치에 따르면, 절대 좌표계 상에서 가상의 속도 및 위치 궤적을 생성하여 적용함으로써, 절대 좌표계에서 종 시스템이 이격된 주 시스템을 과도응답 및 진동현상을 최소화하면서 안정적으로 구동하는데 효과가 있다. 또한 구현개념 및 구현방법이 간단하여 계산량이 적으므로 전체 제어기 특성에 영향을 미치지 않으면서 구동의 신뢰성을 높이는 효과가 있다. According to the driving control method and apparatus in consideration of the dynamic behavior of the driving apparatus according to an embodiment disclosed herein as described above, by generating and applying a virtual speed and position trajectory on the absolute coordinate system, the slave system is separated from the absolute coordinate system It is effective to operate the main system stably while minimizing the transient response and vibration phenomenon. In addition, since the implementation concept and the implementation method are simple and the calculation amount is small, the driving reliability can be improved without affecting the overall controller characteristics.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 장치의 동적거동을 고려한 구동 제어 방법을 나타내는 기본 동작 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치오차의 값이 영보다 크거나 같을 경우 가상의 위치 및 가상의 속도를 생성하는 것을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치오차의 값이 영보다 작을 경우 가상의 위치 및 가상의 속도를 생성하는 것을 나타낸 예시도이다.
1 is a basic operation flowchart illustrating a driving control method in consideration of a dynamic behavior of a driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exemplary view illustrating generating a virtual position and a virtual speed when the value of the position error is greater than or equal to zero according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating generating a virtual position and a virtual speed when the value of the position error is less than zero according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항복들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term " and / or " includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed yields.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may be present in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present disclosure does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. The description will be omitted.

본 발명은 가상 동적 궤적 생성기법에 관한 것으로서 속도명령과 위치명령을 동시에 입력으로 하는 시스템에 대하여, 큰 위치오차가 순간적으로 적용되고 목표속도가 고정 또는 변하는 상태에서의 구동제어를 하는 경우에 목표추적속도 및 위치에 도달하는 동안 관성이 매우 큰 시스템은 큰 진동을 갖는 동적현상을 보일 수 있으므로 실-위치오차와 실-속도정보를 기반으로 가상의 속도(또는 속도 명령)와 위치(또는 위치명령)을 생성하면서 구동제어를 수행하게 함으로써 과도응답 및 진동현상을 최소화하는데 목적이 있다.The present invention relates to a virtual dynamic trajectory generation technique, which is a target tracking system in which a large position error is instantaneously applied to a system that simultaneously inputs a speed command and a position command and drive control is performed in a state where the target speed is fixed or changed. A system with very high inertia while reaching speed and position can exhibit dynamic phenomena with large vibrations, so that virtual speed (or speed command) and position (or position command) are based on real-position error and real-speed information. The objective is to minimize the transient response and vibration phenomenon by performing the drive control while generating the.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 장치의 동적 거동을 고려한 구동 제어 방법을 나타내는 기본 동작 흐름도이다. 1 is a flowchart illustrating a driving control method in consideration of a dynamic behavior of a driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, 구동 장치의 동적 거동을 고려한 구동 제어 방법은 상대 속도 결정 단계(S100), 위치오차 측정 단계(S110), 임계치 판단 단계(S120), 가상의 상대 속도 생성 단계(S130), 가상의 절대 속도 계산 단계(S140), 가상의 상대 속도오차 계산 단계(S150), 가상의 상대 위치오차 계산 단계(S160), 실제 속도오차 측정 단계(S170), 실제 위치오차 측정 단계(S180) 그리고 속도 및 위치 제어 단계(S190)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the driving control method considering the dynamic behavior of the driving apparatus includes a relative speed determination step S100, a position error measurement step S110, a threshold determination step S120, and a virtual relative speed generation step S130. , Virtual absolute speed calculation step (S140), virtual relative speed error calculation step (S150), virtual relative position error calculation step (S160), actual speed error measurement step (S170), actual position error measurement step (S180) And a speed and position control step (S190).

상대 속도 결정 단계(S100)에서는 구동 장치의 동적거동을 고려한 구동 제어 방법은 절대좌표계에서 바라본 주 시스템의 속도 또는 속도명령과 종 시스템의 속도(절대좌표계 기준 각속도 센서(자이로 센서)통한 측정)와의 상대속도를 구하고 방향성을 결정한다. In the relative speed determination step (S100), the driving control method considering the dynamic behavior of the driving device is relative to the speed or speed command of the main system viewed from the absolute coordinate system and the speed of the slave system (measured by the absolute angular velocity sensor (gyro sensor) based on the absolute coordinate system). Find the velocity and determine the direction.

위치오차 측정 단계(S110)에서는 위치오차를 측정하고, 현재 제어기에서 사용되는 실-위치오차의 방향성을 고려한다. In the position error measurement step (S110), the position error is measured and the directionality of the actual position error used in the current controller is considered.

임계치 판단 단계(S120)에서는 상기 위치오차 측정 단계(S110)에서 측정된 실-위치오차가 미리 정해진 일정 경계구역 또는 임계값을 초과하는 지를 판단하고, 미리 정해진 임계값을 초과하면 가상의 상대 속도 생성 단계(S130)를 수행한다. 상대 속도 생성 단계(S130)에 대해서는 도 2와 도 3에서 자세히 설명하기로 한다.In the threshold determination step (S120), it is determined whether the actual position error measured in the position error measurement step (S110) exceeds a predetermined predetermined boundary area or threshold value, and when the predetermined threshold value is exceeded, a virtual relative speed is generated. Step S130 is performed. The relative speed generation step S130 will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

절대 속도 생성 단계(S140)에서는 상기 상대 속도 생성 단계(S130)에서 생성된 상대속도를 이용하여 가상의 절대속도를 생성한다. 이를 기반으로 가상의 상대 속도 오차 계산 단계(S150)에서는 가상의 상대 속도오차를 계산하고, 가상의 상대 위치오차 계산 단계(S160)에서는 가상의 상대 위치오차를 계산한다. In the absolute speed generation step S140, a virtual absolute speed is generated using the relative speed generated in the relative speed generation step S130. Based on this, the virtual relative speed error calculation step (S150) calculates the virtual relative speed error, and in the virtual relative position error calculation step (S160), the virtual relative position error is calculated.

마지막으로 속도 및 위치 제어 단계(S190)에서는 상기 가상의 상대 속도 오차 계산 단계(S150)와 상기 가상의 상대 위치오차 계산 단계(S160)에서 계산된 가상의 상대 속도 오차 및 가상의 상대 위치오차를 이용하여 속도 및 위치제어를 수행한다. Finally, in the speed and position control step S190, the virtual relative speed error calculation step S150 and the virtual relative position error calculation step S160 use the virtual relative speed error and the virtual relative position error. Speed and position control.

여기서, 만약 상기 임계치 판단 단계(S120)에서 상기 측정된 실-위치오차가 미리 정해진 일정 경계구역 또는 임계값을 초과하는 지를 판단하고, 미리 정해진 임계값을 초과하지 않는 것으로 판단할 경우, 즉 상기 측정된 실-위치오차가 일정 경계구역 안으로 들어오게 되면, 가상속도 생성 모드에서 일반모드로 전환되어 실제 속도오차 측정 단계(S170)에서 실-속도오차(또는 실-상대 속도오차)를 측정하고, 실제 위치 측정 단계(S180)에서 실-위치오차(또는 실-상대 위치오차)를 측정하여 상기 속도 및 위치 제어 단계(S190)에서 속도 및 위치제어를 수행함으로써 절대좌표계상의 목표 지점을 추종함에 있어서 과도응답 및 진동현상 최소화가 가능하도록 할 수 있다.In this case, if it is determined in the threshold determination step (S120) that the measured real-location error exceeds a predetermined predetermined boundary area or threshold, and it is determined that it does not exceed a predetermined threshold, that is, the measurement When the actual real position error enters a certain boundary area, the virtual speed generation mode is switched to the normal mode to measure the real speed error (or real-relative speed error) in the actual speed error measurement step (S170). Transient response in following the target point on the absolute coordinate system by measuring the real-position error (or real-relative position error) in the position measuring step S180 and performing the speed and position control in the speed and position control step S190. And it can be possible to minimize the vibration phenomenon.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치오차의 값이 영보다 크거나 같을 경우 가상의 위치 및 가상의 속도(또는 상대속도)를 생성하는 것을 나타낸 예시도이다. 이하 도 2를 참조하면서 본 발명의 실시 예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. FIG. 2 is an exemplary view illustrating generating a virtual position and a virtual speed (or relative speed) when the value of the position error is greater than or equal to zero according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

상기 상대속도 결정 단계(S100)에서는 절대좌표계에서 바라본 종 시스템의 속도(=

Figure 112011089685114-pat00001
)와 주 시스템의 속도의 상대속도(=
Figure 112011089685114-pat00002
)를 구하고 방향성을 고려한다. In the relative speed determining step (S100), the speed of the longitudinal system (=
Figure 112011089685114-pat00001
) And the relative speed (=
Figure 112011089685114-pat00002
) And consider the direction.

Figure 112011089685114-pat00003
Figure 112011089685114-pat00003

상기 상대속도 결정 단계(S100)에서 결정된 상대 속도를 기반으로 현재 제어기에서 사용되는 실-위치오차의 방향성을 고려하여 가상의 위치 및 속도를 생성한다(S110-S130).Based on the relative speed determined in the relative speed determination step (S100), a virtual position and a speed are generated in consideration of the directionality of the actual position error used in the current controller (S110-S130).

도 2에서 위치오차가 영보다 크거나 같은(

Figure 112011089685114-pat00004
) 경우, 이때 위치오차의 부호를 판단하는 계층은 계층 1이 되고 계층 1의 값은 1로 한다. 주어진 상대속도
Figure 112011089685114-pat00005
에 대하여 최대로 이동 가능한 거리를 미리 계산한다. 참고로 이것은 현재의 + 속도에서 최대감가속도로 또는 - 속도에서 최대가속도로 도달할 수 있는 거리이다.In Figure 2, the position error is greater than or equal to zero (
Figure 112011089685114-pat00004
In this case, the layer determining the sign of the position error is layer 1 and the value of layer 1 is 1. Given relative speed
Figure 112011089685114-pat00005
Calculate in advance the distance that can be moved relative to. For reference, this is the distance that can be reached at maximum deceleration at current + speed or at maximum speed at-speed.

Figure 112011089685114-pat00006
Figure 112011089685114-pat00006

도 2에 나타낸 바와 같이

Figure 112011089685114-pat00007
인 경우(두 물체가 점점 가까워지는 상태)에는 위치오차 또는 제어 위치오차(control position error)의 크기가 최대 감속 시 이동 거리 또는 주어진 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리,
Figure 112011089685114-pat00008
보다 작으면(
Figure 112011089685114-pat00009
), 종 시스템이 현재의 상대속도에서 물리적으로 최대로 감속한다고 하더라도 관성영향에 의하여 목표위치를 벗어나게 되므로, 상대속도를 무조건 감소시켜야 한다. As shown in FIG.
Figure 112011089685114-pat00007
(The two objects are getting closer to each other), the magnitude of position error or control position error is the distance that can be moved at maximum deceleration or maximum relative to a given relative speed,
Figure 112011089685114-pat00008
Is less than (
Figure 112011089685114-pat00009
However, even if the slave system decelerates to the maximum physically at the current relative speed, it is out of the target position due to the inertia effect, so the relative speed must be reduced unconditionally.

위치오차가 최대 감속 시 이동 거리 또는 주어진 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리보다 작은(

Figure 112011089685114-pat00010
) 조건에서는 위치오차의 크기가 최대 감속 시 이동 거리,
Figure 112011089685114-pat00011
보다 크거나 작은 것을 판단하는 계층은 계층 2가 되며 계층 2,
Figure 112011089685114-pat00012
의 값은 1이 되고, 반대의 경우에는 계층 2,
Figure 112011089685114-pat00013
의 값은 2가 된다. The position error is smaller than the moving distance at maximum deceleration or the maximum movable distance for a given relative speed (
Figure 112011089685114-pat00010
), The size of the position error is the movement distance at the maximum deceleration,
Figure 112011089685114-pat00011
Tier 2, which determines greater or less than, is Tier 2, Tier 2,
Figure 112011089685114-pat00012
Is equal to 1, and vice versa,
Figure 112011089685114-pat00013
Is a value of 2.

참고로 계층 1(

Figure 112011089685114-pat00014
), 계층 2(
Figure 112011089685114-pat00015
)가 각각 이전의 값과 동일한 경우에는 동일계층 확인수
Figure 112011089685114-pat00016
을 1씩 증가시키게 되고, 그렇지 않으면
Figure 112011089685114-pat00017
로 설정한다. Note that Tier 1 (
Figure 112011089685114-pat00014
), Tier 2 (
Figure 112011089685114-pat00015
) Is the same as the previous value, respectively,
Figure 112011089685114-pat00016
Will increase by 1, otherwise
Figure 112011089685114-pat00017
.

여기에서

Figure 112011089685114-pat00018
이면 상대속도인
Figure 112011089685114-pat00019
Figure 112011089685114-pat00020
관계와 같이 현재의 상대속도로부터 가속 및 감속하여 새로운 상대속도를 만들어 내고,
Figure 112011089685114-pat00021
이면 상대속도인
Figure 112011089685114-pat00022
Figure 112011089685114-pat00023
관계와 같이 이전의 상대속도 값에서 감속 또는 가속하여 새로운 상대속도를 만들어 낸다.From here
Figure 112011089685114-pat00018
Is the relative speed
Figure 112011089685114-pat00019
of
Figure 112011089685114-pat00020
Like the relationship, it accelerates and decelerates from the current relative speed to create a new relative speed.
Figure 112011089685114-pat00021
Is the relative speed
Figure 112011089685114-pat00022
of
Figure 112011089685114-pat00023
Like the relationship, decelerate or accelerate from the previous relative speed value to create a new relative speed.

이는 물리적으로 동일계층 확인 수 조건에 의하여 지속적으로 상대속도를 만들거나 새로운 위치오차 및 상대속도조건에 의하여 새로운 상대속도일 만드는 것이다. This is to make the relative velocity continuously by physically checking the same layer, or to make a new relative velocity by the new position error and relative velocity conditions.

반대로 위치오차가 최대 감속 시 이동 거리 또는 주어진 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리보다 크게(

Figure 112011089685114-pat00024
)되는 경우, 종 시스템이 현재의 상대속도에서 최대로 감속하게 되면 목표위치에 도달하지 못하고 정지하게 되므로 무조건 상대속도 값을 증가시켜야 한다.On the contrary, the position error is greater than the moving distance at maximum deceleration or the maximum movable distance for a given relative speed (
Figure 112011089685114-pat00024
If the slave system decelerates to the maximum from the current relative speed, the target speed will not reach the target position and stop, so the relative speed value should be increased.

위치오차가 최대 감속 시 이동 거리 또는 주어진 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리보다 큰(

Figure 112011089685114-pat00025
) 조건에서 위치오차의 크기가 최대 감속 시 이동 거리,
Figure 112011089685114-pat00026
보다 크거나 작은 것을 판단하는 계층은 계층 2가 되고 계층 2,
Figure 112011089685114-pat00027
의 값은 2가 된다. The position error is greater than the movement distance at maximum deceleration or the maximum movable distance for a given relative speed (
Figure 112011089685114-pat00025
) Travel distance when the magnitude of position error decelerates
Figure 112011089685114-pat00026
The layer that judges something greater or smaller becomes layer 2, and the layer 2,
Figure 112011089685114-pat00027
Is a value of 2.

참고로 계층 1(

Figure 112011089685114-pat00028
), 계층 2(
Figure 112011089685114-pat00029
) 가 각각 이전의 값과 동일한 경우에는 동일계층 확인수
Figure 112011089685114-pat00030
을 1씩 증가시키게 되고, 그렇지 않으면
Figure 112011089685114-pat00031
로 설정한다. 여기에서
Figure 112011089685114-pat00032
이면 상대속도인
Figure 112011089685114-pat00033
Figure 112011089685114-pat00034
관계를 이용하여 새로운 상대속도를 만들어내고,
Figure 112011089685114-pat00035
이면 상대속도인
Figure 112011089685114-pat00036
Figure 112011089685114-pat00037
관계를 이용하여 새로운 상대속도를 만들어 낸다. Note that Tier 1 (
Figure 112011089685114-pat00028
), Tier 2 (
Figure 112011089685114-pat00029
) Is the same as the previous value, respectively.
Figure 112011089685114-pat00030
Will increase by 1, otherwise
Figure 112011089685114-pat00031
. From here
Figure 112011089685114-pat00032
Is the relative speed
Figure 112011089685114-pat00033
of
Figure 112011089685114-pat00034
Use relationships to create new relative velocities,
Figure 112011089685114-pat00035
Is the relative speed
Figure 112011089685114-pat00036
of
Figure 112011089685114-pat00037
Create a new relative velocity using the relationship.

도 2에 나타낸 바와 같이

Figure 112011089685114-pat00038
인 경우(두 물체가 점점 멀어지는 상태)에서는 자연적으로 위치오차가 최대 가속 시 이동 거리 또는 주어진 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리보다 크게(
Figure 112011089685114-pat00039
)된다. 여기서 위치오차는 영 보다 큰 값을 그리고 최대 가속 시 이동 거리는 음의 값(
Figure 112011089685114-pat00040
)을 가지게 된다. 이때에는 물리적으로 최대로 가속한다고 하더라도 관성영향에 의하여 목표위치에서 멀어지게 됨을 의미하게 되어 무조건 상대속도를 증가시켜야 한다는 것을 알 수 있다. As shown in FIG.
Figure 112011089685114-pat00038
In the case of (the two objects are getting farther away), the position error is naturally larger than the maximum moving distance or the maximum moving distance for a given relative speed.
Figure 112011089685114-pat00039
)do. Where the position error is greater than zero and the travel distance at maximum acceleration is negative
Figure 112011089685114-pat00040
Have). In this case, even if the physical acceleration is the maximum, it means that the relative speed is unconditionally increased because it means that it is far from the target position due to the inertia effect.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치오차의 값이 영보다 작을 경우 가상의 위치 및 가상의 속도(또는 상대속도)를 생성하는 것을 나타낸 예시도이다. 이하 도 3을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.3 is an exemplary diagram illustrating generating a virtual position and a virtual speed (or relative speed) when the value of the position error is less than zero according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3에서 위치오차가 영보다 작은(

Figure 112011089685114-pat00041
) 경우, 이때 위치오차의 부호를 판단하는 계층 1,
Figure 112011089685114-pat00042
의 값은 2로 한다. 주어진 상대속도
Figure 112011089685114-pat00043
에 대하여 최대로 이동 가능한 거리를 미리 계산한다. In Figure 3, the position error is less than zero (
Figure 112011089685114-pat00041
), Where layer 1 determines the sign of the position error,
Figure 112011089685114-pat00042
The value of is set to 2. Given relative speed
Figure 112011089685114-pat00043
Calculate in advance the distance that can be moved relative to.

Figure 112011089685114-pat00044
Figure 112011089685114-pat00044

도 3에 나타낸 바와 같이

Figure 112011089685114-pat00045
인 경우(두 물체가 점점 가까워지는 상태)에는 위치오차 또는 제어 위치오차(control position error)의 크기가 최대 가속 시 이동 거리 또는 주어진 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리,
Figure 112011089685114-pat00046
보다 크면(
Figure 112011089685114-pat00047
), 종 시스템은 현재의 음의 상대속도에서 물리적으로 최대로 가속한다고 하더라도 관성영향에 의하여 목표위치를 벗어나게 되어 무조건 상대속도를 증가시켜야한다. As shown in FIG.
Figure 112011089685114-pat00045
(The two objects are getting closer), the magnitude of the position error or control position error is the distance that can be moved at maximum acceleration or the maximum relative distance to a given relative speed,
Figure 112011089685114-pat00046
Greater than
Figure 112011089685114-pat00047
However, even if the slave system accelerates to the maximum physically at the current negative relative speed, it must be out of the target position by the inertia effect, so the relative speed must be increased unconditionally.

위치오차의 크기가 최대 가속 시 이동 거리 또는 주어진 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 큰(

Figure 112011089685114-pat00048
) 조건에서 위치오차의 크기가 최대 감속 시 이동 거리,
Figure 112011089685114-pat00049
보다 크거나 작은 것을 판단하는 계층은 계층 2이고 계층 2,
Figure 112011089685114-pat00050
의 값은 1이 된다. The magnitude of the position error is greater than the travel distance at maximum acceleration or the maximum travelable distance for a given relative speed (
Figure 112011089685114-pat00048
) Travel distance when the magnitude of position error decelerates
Figure 112011089685114-pat00049
The layer that determines greater or less than is Layer 2, and Layer 2,
Figure 112011089685114-pat00050
The value of 1 is 1.

참고로 계층 1(

Figure 112011089685114-pat00051
), 계층 2(
Figure 112011089685114-pat00052
)가 각각 이전의 값과 동일한 경우에는 동일계층 확인 수
Figure 112011089685114-pat00053
을 1씩 증가시키게 되고, 그렇지 않으면
Figure 112011089685114-pat00054
로 설정한다. 여기에서
Figure 112011089685114-pat00055
이면 상대속도인
Figure 112011089685114-pat00056
Figure 112011089685114-pat00057
관계를 이용하여 새로운 상대속도를 만들어 내고,
Figure 112011089685114-pat00058
이면 상대속도인
Figure 112011089685114-pat00059
Figure 112011089685114-pat00060
관계를 이용하여 새로운 상대속도를 만들어 낸다. Note that Tier 1 (
Figure 112011089685114-pat00051
), Tier 2 (
Figure 112011089685114-pat00052
) Is the same as the previous value
Figure 112011089685114-pat00053
Will increase by 1, otherwise
Figure 112011089685114-pat00054
. From here
Figure 112011089685114-pat00055
Is the relative speed
Figure 112011089685114-pat00056
of
Figure 112011089685114-pat00057
Create new relative speeds using relationships,
Figure 112011089685114-pat00058
Is the relative speed
Figure 112011089685114-pat00059
of
Figure 112011089685114-pat00060
Create a new relative velocity using the relationship.

반대로 위치오차의 크기가 최대 가속 시 이동 거리 또는 주어진 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 작게 되면(

Figure 112011089685114-pat00061
), 물리적으로 최대로 가속할 경우 목표지점에 도달하지 못하고 정지하게 되므로 상대속도를 무조건 감소시켜야 한다. On the contrary, if the magnitude of the position error is smaller than the movement distance at maximum acceleration or the maximum movable distance for a given relative speed (
Figure 112011089685114-pat00061
In case of acceleration to the maximum physically, the relative speed should be reduced unconditionally because it stops without reaching the target point.

위치오차의 크기가 최대 가속 시 이동 거리 또는 주어진 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 작은(

Figure 112011089685114-pat00062
) 조건에서 위치오차의 크기가 최대 가속 시 이동 거리,
Figure 112011089685114-pat00063
보다 크거나 작은 것을 판단하는 계층은 계층 2가 되고 계층 2,
Figure 112011089685114-pat00064
의 값은 2가 된다. The magnitude of the position error is less than the distance traveled at maximum acceleration or the maximum travelable distance for a given relative speed (
Figure 112011089685114-pat00062
), The displacement distance at maximum acceleration,
Figure 112011089685114-pat00063
The layer that judges something greater or smaller becomes layer 2, and the layer 2,
Figure 112011089685114-pat00064
Is a value of 2.

참고로 계층 1(

Figure 112011089685114-pat00065
), 계층 2(
Figure 112011089685114-pat00066
)가 각각 이전의 값과 동일한 경우에는 동일계층 확인 수
Figure 112011089685114-pat00067
을 1씩 증가시키게 되고, 그렇지 않으면
Figure 112011089685114-pat00068
로 설정한다. 여기에서
Figure 112011089685114-pat00069
이면 상대속도인
Figure 112011089685114-pat00070
Figure 112011089685114-pat00071
관계를 이용하여 새로운 상대속도를 만들어 내고,
Figure 112011089685114-pat00072
이면 상대속도인
Figure 112011089685114-pat00073
Figure 112011089685114-pat00074
관계를 이용하여 새로운 상대속도를 만들어 낸다. Note that Tier 1 (
Figure 112011089685114-pat00065
), Tier 2 (
Figure 112011089685114-pat00066
) Is the same as the previous value
Figure 112011089685114-pat00067
Will increase by 1, otherwise
Figure 112011089685114-pat00068
. From here
Figure 112011089685114-pat00069
Is the relative speed
Figure 112011089685114-pat00070
of
Figure 112011089685114-pat00071
Create new relative speeds using relationships,
Figure 112011089685114-pat00072
Is the relative speed
Figure 112011089685114-pat00073
of
Figure 112011089685114-pat00074
Create a new relative velocity using the relationship.

도 3에 나타낸 바와 같이

Figure 112011089685114-pat00075
인 경우(두 물체가 점점 멀어지는 상태)에는 자연적으로 위치오차의 크기가 최대 감속 시 이동 거리 또는 주어진 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리보다 작게(
Figure 112011089685114-pat00076
)된다. 여기서 위치오차는 음의 값을 그리고 최대 감속 시 이동 거리 또는 주어진 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리는 양의 값(
Figure 112011089685114-pat00077
)을 나타낸다. 따라서 물리적으로 최대로 감속한다고 하더라도 관성영향에 의하여 목표위치에서 멀어지게 됨을 의미하게 되어 무조건 상대속도를 감소시켜야 한다는 것을 알 수 있다.As shown in FIG.
Figure 112011089685114-pat00075
If the two objects move away from each other, the magnitude of the position error is naturally smaller than the maximum moving distance or the maximum moving distance for a given relative speed.
Figure 112011089685114-pat00076
)do. Where the position error is negative and the maximum travelable distance for maximum deceleration or the given relative speed is positive
Figure 112011089685114-pat00077
). Therefore, even if the physical speed is reduced to the maximum, it means that the relative speed must be reduced unconditionally because it means that it is far from the target position due to the inertia effect.

위치오차의 크기가 최대 감속 시 이동 거리 또는 주어진 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리보다 작은(

Figure 112011089685114-pat00078
)조건에서 위치오차의 크기가 최대 감속 시 이동 거리,
Figure 112011089685114-pat00079
보다 크거나 작은 것을 판단하는 계층은 계층 2가 되고 계층 2,
Figure 112011089685114-pat00080
의 값은 2가 된다. The magnitude of the position error is less than the distance traveled at maximum deceleration or the maximum distance traveled for a given relative speed (
Figure 112011089685114-pat00078
Travel distance when the magnitude of position error decelerates
Figure 112011089685114-pat00079
The layer that judges something greater or smaller becomes layer 2, and the layer 2,
Figure 112011089685114-pat00080
Is a value of 2.

참고로 계층 1(

Figure 112011089685114-pat00081
), 계층 2(
Figure 112011089685114-pat00082
)가 각각 이전의 값과 동일한 경우에는 동일 계층 확인수
Figure 112011089685114-pat00083
을 1씩 증가시키게 되고, 그렇지 않으면
Figure 112011089685114-pat00084
로 설정한다. 여기에서
Figure 112011089685114-pat00085
이면 상대속도인
Figure 112011089685114-pat00086
Figure 112011089685114-pat00087
관계를 이용하여 새로운 상대속도를 만들어 내고,
Figure 112011089685114-pat00088
이면 상대속도인
Figure 112011089685114-pat00089
Figure 112011089685114-pat00090
관계를 이용하여 새로운 상대속도를 만들어 낸다. Note that Tier 1 (
Figure 112011089685114-pat00081
), Tier 2 (
Figure 112011089685114-pat00082
) Is the same as the previous value, respectively
Figure 112011089685114-pat00083
Will increase by 1, otherwise
Figure 112011089685114-pat00084
. From here
Figure 112011089685114-pat00085
Is the relative speed
Figure 112011089685114-pat00086
of
Figure 112011089685114-pat00087
Create new relative speeds using relationships,
Figure 112011089685114-pat00088
Is the relative speed
Figure 112011089685114-pat00089
of
Figure 112011089685114-pat00090
Create a new relative velocity using the relationship.

결론적으로 앞서 언급한 도 2와 도 3에서의 계층 1(

Figure 112011089685114-pat00091
)은 위치오차의 부호를, 계층 2(
Figure 112011089685114-pat00092
)는 계층 1(
Figure 112011089685114-pat00093
)에 따른 상대속도의 증감을 결정하는 계층이다.In conclusion, the first layer 1 in FIGS.
Figure 112011089685114-pat00091
) Denotes the sign of the position error, layer 2 (
Figure 112011089685114-pat00092
) Is Tier 1 (
Figure 112011089685114-pat00093
) Is a hierarchy that determines the increase or decrease of relative speed.

도 2와 도 3에서 우측 또는 시계방향은 양의 방향으로 설정하며, 반대로 좌측 또는 반 시계방향은 음의 방향으로 설정된다. 따라서 기준이 되는 위치대비 좌측 또는 반 시계방향에 위치할 경우 음의 위치에 있게 된다. 또한 양의 방향으로 가속할 경우는 가속한다고 표현하며, 음의 방향으로 가속할 경우 감속하다고 표현한다.2 and 3, the right or clockwise direction is set in the positive direction, and the left or counterclockwise direction is set in the negative direction. Therefore, if it is located to the left or counterclockwise relative to the reference position is in the negative position. In addition, if it accelerates in the positive direction, it is expressed as acceleration, and if it accelerates in the negative direction, it is expressed as deceleration.

도 2와 도 3에서 나타낸 바와 같이, 실제 위치오차가 임의로 설정된 경계구역 안으로 들어오지 않는 상태(또는 임계값을 초과한 상태)에서는 제어기에 적용되는 위치오차와 속도는 앞서 언급된 조건을 이용하여 가상 위치오차 및 가상 속도를 사용하게하고(S150-S160), 임의로 설정된 경계구역 안으로 들어오게 되면(또는 임계값을 초과하지 않은 상태) 가상속도 생성 모드에서 일반모드로 전환되어 제어기에 적용되는 위치오차와 속도는 실제의 위치오차(또는 실제 상대 위치오차)(=

Figure 112011089685114-pat00094
) 및 실제의 속도(또는 실제 상대 속도)(=
Figure 112011089685114-pat00095
)를 사용하게 한다(S170-S180). As shown in Fig. 2 and Fig. 3, in the state where the actual position error does not come into the arbitrarily set boundary area (or the threshold value is exceeded), the position error and the velocity applied to the controller are virtual positions using the aforementioned conditions. When the error and the virtual speed are used (S150-S160), and the user enters the arbitrarily set boundary area (or does not exceed the threshold value), the position error and the speed applied to the controller are switched from the virtual speed generation mode to the normal mode. Is the actual position error (or the actual relative position error) (=
Figure 112011089685114-pat00094
) And actual speed (or actual relative speed) (=
Figure 112011089685114-pat00095
(S170-S180).

이를 위해서는 먼저 가상의 절대속도(S140)를 구한다.To do this, first obtain a virtual absolute speed (S140).

Figure 112011089685114-pat00096
Figure 112011089685114-pat00096

가상의 속도궤적을 사용하게 되는 운용모드에 들어오게 되면 조건상수

Figure 112011089685114-pat00097
가 되어 위의 관계를 적용하게 되고, 아니면 조건상수
Figure 112011089685114-pat00098
이 되고 실제의 위치오차와 속도를 이용하게 된다.
Figure 112011089685114-pat00099
인 경우에 제어기에 사용되는 가상 상대 속도오차(S150)는 다음의 관계식으로부터 얻어진다. Conditional constant when entering operating mode that uses virtual speed trajectory
Figure 112011089685114-pat00097
To apply the above relationship, or conditional constant
Figure 112011089685114-pat00098
The actual position error and speed are used.
Figure 112011089685114-pat00099
In the case of, the virtual relative speed error S150 used in the controller is obtained from the following relationship.

Figure 112011089685114-pat00100
Figure 112011089685114-pat00100

Figure 112011089685114-pat00101
인 경우에 제어기에 사용되는 가상 상대 위치오차(S160)는 다음의 관계식으로부터 얻어진다.
Figure 112011089685114-pat00101
In the case of, the virtual relative position error S160 used for the controller is obtained from the following relationship.

Figure 112011089685114-pat00102
Figure 112011089685114-pat00102

따라서 상기 수학식 4와 수학식 5 에서 얻어진 가상의 속도 및 위치오차를 이용하여(S130-S160) 제어기가 수행된다(S190). 이후, 일정 경계구역 안으로 들어오게 되면

Figure 112011089685114-pat00103
이 되고, 실-속도오차 및 실-위치오차를 이용하여(S170-S180) 제어가 수행되게 된다(S190).Therefore, the controller is performed using the virtual speed and position error obtained in Equations 4 and 5 (S130-S160) (S190). Then, if you enter a certain boundary area
Figure 112011089685114-pat00103
Then, the control is performed by using the real-speed error and the real-position error (S170-S180) (S190).

Claims (12)

절대 좌표기준에서 제 1 바디(body)와 상기 제 1 바디를 추종하여 구동되는 제 2 바디(body) 간의 상대 속도를 계산하고 상대 속도의 방향을 결정하는 단계;
상기 제 1 바디와 상기 제 2 바디 사이의 위치오차를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 위치오차가 미리 정해진 범위 이내로 들어오게 되면 측정된 속도 오차 및 위치오차를 이용해서 제어를 수행하는 단계;를 포함하되,
상기 측정된 위치오차가 미리 정해진 범위를 초과하면, 상기 측정된 위치오차의 방향을 기반으로 상기 계산되고 방향이 결정된 상대속도를 이용하여 가상의 상대 속도를 산출하는 단계;
상기 생성된 가상의 상대 속도를 이용해서 가상의 절대 속도를 산출하는 단계;
상기 산출된 가상의 절대 속도를 이용해서 가상의 상대 속도 오차 및 가상의 상대 위치오차를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 가상의 상대 속도 오차 및 가상의 위치오차를 이용하여 속도 및 위치 제어를 수행하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 제어 방법.
Calculating a relative speed between a first body and a second body driven by following the first body in an absolute coordinate reference and determining a direction of the relative speed;
Measuring a positional error between the first body and the second body; And
Performing control by using the measured speed error and the position error when the measured position error comes within a predetermined range.
If the measured position error exceeds a predetermined range, calculating a virtual relative speed using the calculated and determined relative speed based on the measured position error direction;
Calculating a virtual absolute speed by using the generated virtual relative speed;
Calculating a virtual relative speed error and a virtual relative position error using the calculated virtual absolute speed; And
Performing speed and position control using the calculated virtual relative speed error and virtual position error;
Drive control method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 상대 속도의 속도를 계산하고 상대 속도의 방향을 결정하는 단계에서
절대 좌표계에서 바라본 두 물체는 주-종 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 구동 제어 방법.
The method of claim 1,
Calculating the speed of the relative speed and determining the direction of the relative speed
2. The driving control method of claim 2, wherein two objects viewed in an absolute coordinate system have a master-species relationship.
제1항에 있어서,
상기 상대 속도의 속도를 계산하고 상대 속도의 방향을 결정하는 단계는 고정좌표계에서도 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 구동장치의 동적 거동을 고려한 구동 제어 방법.
The method of claim 1,
The step of calculating the speed of the relative speed and determining the direction of the relative speed is a drive control method in consideration of the dynamic behavior of the drive device, characterized in that it can also operate in a fixed coordinate system.
제1항에 있어서,
상기 가상의 상대 속도를 산출하는 단계에서
상기 위치오차가 영 또는 양의 값을 가지고, 두 물체가 점점 가까워지는 상태일 경우, 상기 위치오차의 크기가 최대 감속 시 이동 거리 또는 주어진 상기 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 작으면 상기 상대 속도를 감소시키고, 상기 위치오차의 크기가 최대 감속 시 이동 거리 또는 주어진 상기 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 크면 상기 상대 속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 구동 장치의 동적거동을 고려한 구동 제어 방법.
The method of claim 1,
In calculating the virtual relative speed
When the position error has a value of zero or a positive value and two objects become closer to each other, when the magnitude of the position error is smaller than the moving distance at maximum deceleration or the maximum movable distance with respect to the given relative speed, the relative Reducing the speed, and increasing the relative speed if the magnitude of the position error is greater than the moving distance at the maximum deceleration or the maximum movable distance with respect to the given relative speed. .
제1항에 있어서,
상기 가상의 상대 속도를 산출하는 단계에서
상기 위치오차가 영 또는 양의 값을 가지고, 두 물체가 점점 멀어지는 상태일 경우, 상기 위치오차의 크기가 최대 가속 시 이동 거리 또는 주어진 상기 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 항상 크게 되므로 상기 상대 속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 구동 장치의 동적거동을 고려한 구동 제어 방법.
The method of claim 1,
In calculating the virtual relative speed
When the position error has a zero or positive value and two objects move away from each other, the magnitude of the position error is always greater than the moving distance at the maximum acceleration or the maximum movable distance with respect to the given relative speed. A drive control method considering the dynamic behavior of a drive device, characterized in that to increase the speed.
제1항에 있어서,
상기 가상의 상대 속도를 산출하는 단계에서
상기 위치오차가 음의 값을 가지고, 두 물체가 점점 가까워지는 상태일 경우, 상기 위치오차의 크기가 최대 가속 시 이동 거리 또는 주어진 상기 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 크면 상기 상대 속도를 증가시키고,
상기 위치오차의 크기가 최대 가속 시 이동 거리 또는 주어진 상기 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 작으면 상기 상대 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 구동 장치의 동적거동을 고려한 구동 제어 방법.
The method of claim 1,
In calculating the virtual relative speed
When the position error has a negative value and two objects become closer to each other, the relative speed is increased when the magnitude of the position error is larger than the moving distance at the maximum acceleration or the maximum movable distance with respect to the given relative speed. Let's
And reducing the relative speed if the magnitude of the position error is smaller than the movement distance at the maximum acceleration or the maximum movable distance with respect to the given relative speed.
제1항에 있어서,
상기 가상의 상대 속도를 산출하는 단계에서
상기 위치오차가 음의 값을 가지고, 두 물체가 점점 멀어지는 상태일 경우, 상기 위치오차의 크기가 최대 감속 시 이동 거리 또는 주어진 상기 상대속도에 대하여 최대로 이동 가능한 거리 보다 항상 작으므로 상기 상대 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 구동 장치의 동적거동을 고려한 구동 제어 방법.
The method of claim 1,
In calculating the virtual relative speed
When the position error has a negative value and two objects are gradually moving away from each other, the relative speed is always smaller than the moving distance at the maximum deceleration or the maximum movable distance with respect to the given relative speed. A drive control method in consideration of the dynamic behavior of the drive device characterized in that for reducing.
제1항에 있어서,
상기 가상의 상대 속도를 산출하는 단계에서
제 1 계층은 상기 위치오차의 부호를 결정하고, 제 2 계층은 상기 제 1 계층 에 따른 상기 상대 속도의 증감을 결정하는 것을 특징으로 하는 구동 장치의 동적거동을 고려한 구동 제어 방법.
The method of claim 1,
In calculating the virtual relative speed
The first layer determines the sign of the position error, the second layer determines the increase and decrease of the relative speed according to the first layer drive control method in consideration of the dynamic behavior of the drive device.
제 1 바디와 제 2 바디에 대한 각각의 속도를 감지하는 센싱부; 및
절대 좌표기준에서 상기 제 1 바디(body)와 상기 제 1 바디를 추종하여 구동되는 상기 제 2 바디(body) 간의 상대 속도를 계산하고 상대 속도의 방향을 결정하고,
상기 제 1 바디와 상기 제 2 바디 사이의 위치오차를 측정하며,
상기 측정된 위치오차가 미리 정해진 범위 이내로 들어오게 되면 측정된 속도 오차 및 위치오차를 이용해서 제어를 수행하는 제어부;를 포함하되,
상기 제어부는 측정된 위치오차가 미리 정해진 범위를 초과하면, 상기 측정된 위치오차의 방향을 기반으로 상기 계산되고 방향이 결정된 상대속도를 이용하여 가상의 상대 속도를 산출하고,
상기 생성된 가상의 상대 속도를 이용해서 가상의 절대 속도를 산출하며,
상기 산출된 가상의 절대 속도를 이용해서 가상의 상대 속도 오차 및 가상의 상대 위치오차를 계산하고,
상기 계산된 가상의 상대 속도 오차 및 가상의 위치오차를 이용하여 속도 및 위치 제어를 수행하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 제어 장치.
A sensing unit configured to sense respective speeds of the first body and the second body; And
Calculates a relative speed between the first body and the second body driven by following the first body in absolute coordinate reference, and determines a direction of the relative speed,
Measuring a position error between the first body and the second body,
When the measured position error is within a predetermined range, the controller for performing control by using the measured speed error and position error; includes,
If the measured position error exceeds a predetermined range, the controller calculates a virtual relative speed using the calculated relative speed based on the measured position error direction,
Calculate a virtual absolute speed using the generated virtual relative speed,
Calculate a virtual relative speed error and a virtual relative position error using the calculated virtual absolute speed,
And controlling the speed and the position by using the calculated relative speed error and the virtual position error.
제9항에 있어서,
상기 제어부가 상대 속도를 계산하고 상대 속도의 방향을 결정하는 경우 절대 좌표계에서 바라본 두 물체는 주-종 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 구동 제어 장치.
10. The method of claim 9,
When the control unit calculates the relative speed and determines the direction of the relative speed, the drive control device characterized in that the two objects viewed in the absolute coordinate system has a master-slave relationship.
제9항에 있어서
상기 제어부가 가상의 상대 속도를 생성하는 경우 제 1 계층은 상기 위치오차의 부호를 결정하고, 제 2 계층은 상기 제 1 계층에 따른 상기 상대 속도의 증감을 결정하는 것을 특징으로 하는 구동 장치의 동적거동을 고려한 구동 제어 장치.
The method of claim 9, wherein
When the controller generates the virtual relative speed, the first layer determines the sign of the position error, and the second layer determines the increase or decrease of the relative speed according to the first layer. Drive control device considering the behavior.
제9항에 있어서,
상기 상대 속도의 속도를 계산하고 상대 속도의 방향을 결정하는 제어부는 고정좌표계에서도 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 구동장치의 동적 거동을 고려한 구동 제어 장치.
10. The method of claim 9,
The control unit for calculating the speed of the relative speed and determine the direction of the relative speed can also operate in a fixed coordinate system drive control device in consideration of the dynamic behavior of the drive device.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4885977A (en) * 1987-01-07 1989-12-12 State Of Israel-Ministry Of Defence Armament Development Authority Stabilized line-of-sight aiming system for use with fire control systems
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