KR101386885B1

KR101386885B1 - 항공기용 제어기 시험 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101386885B1
Application number: KR1020120093022A
Authority: KR
Inventors: 정세교
Original assignee: 경상대학교산학협력단
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2014-04-21
Also published as: KR20140026072A

Abstract

본 발명은 항공기용 제어기 시험 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 항공기용 제어기 시험 시스템은 품질 테스트를 위한 제어기가 장착되며, 장착된 제어기의 조작에 따른 동작 신호를 출력하는 DSP(Digital Signal Processor), DSP로부터 수신되는 동작 신호를 이용하여 제어기가 품질 테스트 이후에 실제 장착되는 실질 장치의 동작을 제어하기 위한 구동 신호를 생성 및 출력하며, 구동 신호를 DSP로 피드백(feedback)시키는 제어기 시험 장치, 및 제어기 시험 장치로부터 수신되는 구동 신호에 따라 동작하여 실질 장치에 대한 모의 화면을 표시하는 시뮬레이션 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

항공기용 제어기 시험 시스템 및 방법{System and Method for Testing Controller for Aircraft}

본 발명은 항공기용 제어기 시험 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 예컨대 항공기 작동기의 제어기에 대하여 안전을 보장하면서 실시간으로 품질 테스트가 가능한 항공기용 제어기 시험 시스템 및 방법에 관한 것이다.

항공기 작동기는 항공기의 방향 및 자세를 제어하는 조종면을 구동하는 장치로서 제어기를 포함한다. 이러한 항공기 작동기의 제어기는 항공기 조종면에 부착된 센서로부터 위치 정보를 궤환하여 항공기 조종면을 원하는 위치로 제어하는 역할을 한다. 항공기 작동기의 제어기는 소프트웨어적으로 구성되며 우수한 제어성능을 얻기 위해서는 제어기의 설계에 있어 항공기를 비롯한 다양한 외부환경에 대한 정보가 필요하다. 따라서 항공기 작동기 제어기의 검증을 위해서는 설계된 제어기를 실제 항공기 작동기에 장착하여 항공기 운항을 통하여 검증이 이루어져야 한다.

그런데, 지상에서 작동되는 다른 시스템들과는 달리 항공기의 경우 안전상의 문제로 인해 실제 항공기에 탑재하여 검증하기에는 많은 어려움이 뒤따르고 있다.

본 발명의 실시예는 예컨대 항공기 작동기의 개발시 실제 항공기에 장착하지 않고서도 항공기 작동기 제어기를 설계 및 검증할 수 있는 항공기용 제어기 시험 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 항공기용 제어기 시험 시스템은 품질 테스트를 위한 제어기가 장착되며, 상기 장착된 제어기의 조작에 따른 동작 신호를 출력하는 DSP(Digital Signal Processor), 상기 DSP로부터 수신되는 상기 동작 신호를 이용하여 상기 제어기가 상기 품질 테스트 이후에 실제 장착되는 실질 장치의 동작을 제어하기 위한 구동 신호를 생성 및 출력하며, 상기 구동 신호를 상기 DSP로 피드백(feedback)시키는 제어기 시험 장치; 및 상기 제어기 시험 장치로부터 수신되는 상기 구동 신호에 따라 동작하여 상기 실질 장치에 대한 모의 화면을 표시하는 시뮬레이션 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기 시험 장치는, 상기 제어기에서 계산된 제어명령에 따라 출력되는 전압 값을 계산하고 상기 계산한 전압 값을 이용하여 전동기를 구동하는 제1 제어기 시험장치, 및 상기 전동기에서 발생되는 동력을 이용하여 상기 구동 신호를 생성하는 제2 제어기 시험장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기 시험 장치는, 상기 전동기에 부하를 인가하는 모의부하를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 DSP는 상기 모의 화면에 근거해 상기 제어기가 불량으로 판단되는 경우, 상기 구동 신호를 조정하는 보조 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기 시험 장치는 상기 조정에 따른 조정 값을 산출해 내는 조정값 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 항공기용 제어기 시험 방법은 품질 테스트를 위한 제어기의 장착 후 상기 장착한 제어기의 조작에 따른 동작 신호를 제공하는 단계, 수신한 상기 동작 신호를 이용하여 상기 제어기가 상기 품질 테스트 이후에 실제 장착되는 실질 장치의 동작을 제어하기 위한 구동 신호를 생성 및 출력하며, 상기 출력한 구동 신호를 상기 제어기로 피득백시키는 단계; 및 상기 출력한 구동 신호에 따라 동작하여 상기 실질 장치에 대한 모의 화면을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 항공기용 제어기 시험 방법은, 상기 모의 화면에 근거해 상기 제어기가 불량으로 판단되는 경우, 상기 구동 신호를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 항공기용 제어기 시험 방법은, 상기 구동 신호의 조정에 따른 조정 값을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어기 시험 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 전력 변환부의 세부 구조를 예시한 도면,
도 3은 도 1의 전동기부의 구동 메커니즘을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어기 시험 시스템의 구조를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 제어기 시험 시스템의 구조를 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제어기 시험 방법을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어기 시험 장치의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어기 시험 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어기 시험 시스템은 제어기 시험 장치(100), DSP(110) 및 시뮬레이션 장치(120)의 일부 또는 전부를 포함한다. 여기서, 일부 또는 전부를 포함한다는 것은 일부 구성 요소가 생략되거나 다른 구성 요소에 통합되어 구성될 수 있는 것을 의미하는 것으로, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.

제어기 시험 장치(100)는 예컨대 항공기 등의 작동기 제어기(혹은 제어기)에 대한 품질을 실시간 테스트하기 위한 디지털 컴퓨터가 바람직하다. 이와 같은 디지털 컴퓨터는 실시간 운영체제(real-time operating system)를 탑재하여 고속으로 수치적 모델을 계산할 수 있으며 각 계산 값을 작동기 제어기(111) 및 시뮬레이션 장치(120)에 제공할 수 있다. 다시 말해, 항공기 작동기의 제어기는 제조사마다 다양한 제품이 출시될 수 있고, 제어기의 불량을 테스트해야 하므로 실제 항공기에 장착하여 품질을 측정한다는 것은 위험천만한 일일 것이다. 물론 이전까지는 그러한 제어기의 불량이라고 해봐야 생명에 위험을 줄 정도의 불량은 아니라는 확신에서 실제 항공기에서의 테스트가 이루어졌을지 모른다.

그러나 본 발명의 실시예에 따른 제어기 시험 장치(100)를 통해서는 가령 품질 테스트를 위하여 실제 항공기를 매번 운행하여 검증하기보다는 경비행기 등의 수요를 감안해 볼 때 그만큼 다량의 제어기에 대하여 실시간으로 품질 측정이 이루어질 수 있다. 이에 더하여 물론 한점의 불량 제어기에 의하여 발생할 수 있는 사고도 미연에 방지할 수 있을 것이다.

제어기 시험 장치(100)는 전력 변환부(101), 전동기부(103), 동력전달부(105) 및 조종면부(107)의 일부 또는 전부를 포함하며, 조정값 출력부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 구성요소들은 하드웨어적으로 구별되어 구성될 수 있지만, 전체가 소프웨어적으로 각각 구현되거나 일부만 소프트웨어적으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 전체가 각각 소프트웨어적으로 구현되는 것이 바람직하다. 또한 여기서 일부 또는 전부를 포함한다는 것은 위의 구성요소들 중 일부는 독립된 장치로 형성되어 제어기 시험 장치(100) 및 DSP(110)에 연동할 수 있고, 또는 DSP(110)나 시뮬레이션 장치(120)의 일부를 이룰 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 그러한 구성, 그리고 하드웨어 및 소프트웨어적인 구현 여부와 관련하여 특별히 한정하지는 않을 것이다.

전력 변환부(101)는 전동기부(103)를 구동하기 위한 전력회로로서 직류전압을 가변 주파수의 교류로 변환하는 인버터와 인버터 제어장치로 구성될 수 있다. 이를 통해 전력 변환부(101)는 DSP(110)의 작동기 제어기(111)의 제어명령을 받아 전동기부(103)에 인가되는 전압 값을 계산하여 출력하게 된다.

전동기부(103)는 전력 변환부(101)에서 제공되는 전력, 가령 전압 값을 기계적인 에너지로 변환하여 작동기를 구동하는 역할을 수행한다. 여기서 전동기부(103)를 구성하는 전동기는 3상 영구자석형 동기전동기가 사용될 수 있지만, 경우에 따라서는 직류 전동기가 사용될 수도 있을 것이다. 다시 말해, 전동기부(103)는 전동기의 저항, 인덕턴스, 쇄교자속 등의 파라미터를 사용하여 수치적으로 모델링한 것으로, 전력 변환부(101)에서 계산되어 입력된 전압을 이용하여 전동기의 토크를 계산하여 출력하게 되는 것이다.

동력전달부(105)는 전동기부(103)의 전동기에서 발생되는 토크를 조종면부(107)에 전달하는 기어, 벨트, 기계적 링크 등을 포함하여 구성될 수 있다.

조종면부(107)는 가령 항공기 자세제어를 위해 사용되는 보조 날개이며, 에일러런(aileron), 엘리베이터(elevater) 및 러더(rudder) 등을 모두 포함한다. 상기의 구성에 따라 조종면부(107)는 전동기부(103)에서 계산되는 토크 값을 이용하여 조종면의 위치 값을 계산하며, 이러한 값을 시뮬레이션 장치(120)에 제공한다.

조정값 출력부(미도시)는 가령 DSP(110)의 보조장치를 통해 작동기 제어기(111)에 대한 불량 조정 과정, 즉 수리가 수행된다고 하면, 그 불량 수리를 위해 조정된 결과값을 생성하여 출력해 줄 수 있다. 또는 조정값 출력부는 USB와 같은 메모리 장치가 연결된 경우 해당 값을 제공해 주거나, 서버 등에 전송해 주는 것도 얼마든지 가능할 것이다. 나아가 이와 같은 조정값 출력부는 DSP(110)의 내부에 구비되거나 시뮬레이션 장치(120)에 구비될 수 있으므로 본 발명의 실시예에서는 그것에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 조정값 출력부에서의 출력값을 이용하게 되면 결국 작동기 제어기(111)가 테스트 과정에서 불량으로 판정되더라도 검사 완료 후 별도의 장치를 작동기 제어기(111)에 간단히 부착함으로써 불량의 작동기 제어기(111)를 양호하게 사용할 수 있게 될 것이다.

DSP(Digital Signal Processor)(110)는 테스트 대상(EUT: Equipmnet Under Test)인 작동기 제어기(111)가 탑재된다. 이를 통해 DSP(110)는 작동기 제어기(111)의 위치 제어에 관계한다. 다시 말해, 작동기 제어기(111)는 디지털 기반으로 신호를 처리하는 DSP(110)상에서 소프트웨어적으로 구현될 수 있는데, 작동기의 위치를 제어하는 역할을 한다. 작동기 제어기(111)는 비례-적분-미분 제어(PID control) 또는 제어 성능을 향상시킬 수 있는 여타의 적응형 제어(adaptive control), 강인 제어(robust control), 지능형 제어(intelligent control) 등의 방법들을 사용할 수 있다. 이에 근거해 볼 때, DSP(110)는 성능 개선하기 위한 비례-적분-미분 제어기, 적응형 제어기, 강인 제어기, 지능형 제어기 중 적어도 하나를 포함할 수 있을 것이고, 나아가 DSP(110)는 불량 조정을 위한 보정부도 더 포함할 수 있을 것이다. 이와 보정부는 부품이 장착되는 부위이거나 불량을 조절할 수 있는 별도의 보정장치가 연결되는 부위에 해당된다.

예를 들어, 작동기 제어기(111)는 제조사마다 생산되는 제품이 다를 뿐 아니라, 불량 제품을 양산할 수 있다는 것을 가정해 보자. 이의 경우 본 발명의 실시예에 따른 제어기 시험 장치(100) 및 시뮬레이션 장치(120)를 통해 그 품질을 검증해 보고, 만약 문제가 발생하는 경우에는 어떠한 문제인지를 파악하고, 별도의 보정장치를 추가로 작동기 제어기(111)에 연결함으로써, 생산시 불량 제품을 양호한 제품으로 출고하여 비용 대비 출고량을 늘리는 데에 도움이 될 것이다. 즉 본 발명의 실시예를 통해 항공기의 개발시 작동기 제어기(111)의 성능 테스트 및 튜닝이 용이하게 이루어질 수 있다.

시뮬레이션 장치(120)는 일종의 컴퓨터로서, 제어기 시험 장치(100)의 출력으로부터 가령 항공기의 동작을 수치적으로 모사한다. 이를 위하여 시뮬레이션 장치(120)는 항공기를 수학적으로 모델링하여 제어기 시험 장치(100)의 출력에 대해 항공기의 동작을 시뮬레이션하는 프로그램을 저장할 수 있으며, 이를 실행할 수 있을 것이다. 예를 들어, 시뮬레이션 장치(120)는 제어기 시험 장치(100)로부터 조종면의 위치 정보를 제공받아 항공기의 비행을 시뮬레이션할 수 있다. 이를 통해 DSP(110)에 탑재된 작동기 제어기(111)에 의해 양호한 비행이 이루어지는지를 판단할 수 있다. 물론 비행 상황은 모니터 혹은 디스플레이부의 화면에 표시될 수 있다. 여기서 디스플레이부는 가령 작동기 제어기(111)가 불량인 경우 작동기 제어기(111)의 제어에 의한 상황도 화면에 표시해 주게 된다. 이것은 작동기 제어기(111)를 정상적으로 동작시킨다 하더라도 생산시 내부 결함이 있다면 의도하지 않은 동작을 수행하고 있음을 제조업자 등에게 알리는 것이다. 이러한 점에서 본 발명의 실시예는 단순히 작동기 제어기(111)가 불량이라는 것을 판정하기보다는 가령 보정장치를 통해 불량 원인을 찾아내어 불량을 수리하려는 것이라 할 수 있다.

도 2는 도 1의 전력 변환부의 세부 구조를 예시한 도면이다.

도 2를 도 1과 함께 참조하면, 도 1의 전력 변환부(101)는 전류 제어기(200), PWM 제어기(210), 인버터(220), 디큐(dq) 변환기(230)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.

전류 제어기(200)는 전동기의 토크를 제어하게 되는데, 이와 같은 토크의 제어는 DSP(110)에서 제공된 신호와 디큐 변환기(230)에서 제공된 신호의 믹싱, 가령 가산 및 감산에 의해 이루어지게 된다.

PWM 제어기(210)는 인버터(220)의 출력 전압을 제어하는 역할을 하고, 인버터(220)는 전력용 반도체 스위칭소자들을 포함하여 스위칭소자들의 온 및 오프 동작에 따라 3상 전압원을 출력한다. 이때 PWM 제어기(210)는 스위칭소자의 듀티비를 조절하기 위한 제어신호를 생성하여 인버터(220)에 제공하게 된다.

디큐 변환기(230)는 인버터(220)의 3상 출력전압을 피드백 받아 전동기의 벡터제어를 위한 신호를 생성하여 전류제어기(200)의 입력단에 위치하는 합산기 또는 믹서(mixer)로 제공할 수 있다.

앞서 언급한 바 있지만, 본 발명의 실시예에 따른 전력 변환부(101)의 각 구성요소의 동작은 수치적으로 모델링하여 소프트웨어로 구현되는 것이 바람직하다.

도 3은 도 1의 전동기부의 구동 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전동기부(103)는 디큐 좌표계에서 나타낸 전동기의 수치적인 모델로서, 전동기의 저항, 인덕턴스, 역기전력 등의 파라미터를 사용하여 구성되며, 전력 변환부(101)에서 계산되어 입력된 전압을 이용하여 전동기의 토크를 계산하여 출력한다. 여기서 전력 변환부(101)에서 제공되는 전압은 3상 전압원에 해당된다.

도 3은 전동기의 주파수 특성을 보기 위하여 전달함수를 사용해 나타낸 것이므로, Ld는 인덕터 1이라면, Lq는 인덕터 2이고, Rs는 저항을 나타낼 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 전동기부(103)는 복수의 인덕터(미표기), 복수의 저항(미표기), 합산기(미표기) 및 믹서(미표기)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있을 것이다. 이에 대한 구체적인 연결 관계와 관련해서는 도 3에 도시된 것으로 대신하고자 한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어기 시험 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어기 시험 시스템은 제어기 시험 장치(400), 전력 변환부(410), DSP(420) 및 시뮬레이션 장치(430)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.

여기서 제어기 시험 장치(400)는 도 1의 제어기 시험 장치(100)와 비교해 볼 때 전동기부(410), 동력전달부(403) 및 조종면부(405)를 포함하는 대신, 전력 변환부(410)는 별도의 하드웨어 장치로 구성되어 제어기 시험 장치(400) 및 DSP(420)에 연동할 수 있다는 점에서 차이가 있다. 또한 전력 변환부(410)는 DC/AC 인버터(411)를 포함하고, 제어기를 더 포함할 수 있으며, DSP(420)는 도 1에서와 마찬가지로 작동기 제어기(421)를 포함할 수 있다.

상기의 구성에 있어서, 가령 제어기 시험 장치(400)는 소프트웨어적으로 구현되고, 전력 변환부(410)는 하드웨어적으로 구현될 수 있다. 이때 전력 변환부(410)는 작동기 제어기(421)에서 계산된 제어명령을 입력받아 실제 전압을 발생하며 그 값을 변환하여 제어기 시험 장치(400)에 제공하게 된다. 이에 따라 하드웨어로 구성되는 전력 변환부(410)의 정상동작 여부를 테스트하기에 유용할 것이다.

상기에서와 같은 점을 제외하면 도 4에서의 제어기 시험 장치(400), 전력 변환부(410), DSP(420) 및 시뮬레이션 장치(430)는 도 1의 제어기 시험 장치(100), DSP(110) 및 시뮬레이션 장치(120)와 크게 다르지 않으므로 도 4에 도시된 제어기 시험 시스템의 세부 구성에 대한 설명은 도 1의 제어기 시험 시스템의 해당 내용들로 대신하고자 한다.

상기의 구성에 따라 작동기 제어기(421)의 설계 및 테스트에 국한되지 않고, 본 발명의 제2 실시예는 하드웨어로 구성되는 전력변환장치 및 전동기의 테스트에도 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 제어기 시험 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 제어기 시험 시스템은 제어기 시험 장치 1(500), 제어기 시험 장치 2(510), 모의부하(520), DSP(530) 및 시뮬레이션 장치(540)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.

여기서, 제어기 시험 장치 1(500)은 별도의 장치로서 동력전달부(501)와 조종면부(503)를 포함하여 구성된다면, 제어기 시험 장치 2(510)는 전동기부(511)와 DC/AC 인버터(513)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때 제어기 시험 장치 2(510)의 전동기부(511) 및 DC/AC 인버터(513)는 소프트웨어적으로 구현되지 않고 그 외부에 독립된 장치로서 하드웨어로 구현 가능하다. 이때 모의부하(520)도 함께 하드웨어로 구성될 수 있는데, 작동기 제어기(531)에서 계산된 제어명령은 전력 변환부, 즉 DC/AC 인버터(513)에 입력되어 실제 전동기를 구동한다. 전동기에 부하를 인가하기 위해서는 모의부하(520)가 사용되며 모의부하(520)는 발전기(미도시)와 발전기 제어기(미도시)를 포함할 수 있다.

상기의 구성에 따라 전력변환장치 및 전동기의 테스트 및 성능 검증도 실제 항공기에 탑재하지 않고서도 수행할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제어기 시험 방법을 나타내는 도면이다.

설명의 편의상 도 6을 도 1과 함께 참조하면, 먼저 DSP(110)에 테스트를 수행하기 위한 작동기 제어기(111)가 장착되면, 장착된 작동기 제어기(111)는 동작을 시작한다(S601). 여기서, 작동기 제어기(111)는 제조사마다 다양한 모델로 생산되고, 이때 생산 과정에서 불량을 포함할 수 있다.

이어 DSP(110)는 작동기 제어기(111)의 조작, 즉 작동에 따라 작동신호를 제어기 시험 장치(100)로 제공한다(S603). 이때 작동신호는 디지털 신호로 변환되어 제공될 수 있다.

이와 같이 작동신호가 수신될 때, 제어기 시험 장치(100)는 입력된 작동신호를 이용하여 구동 신호로서 가령 항공기의 자세제어를 위한 위치정보를 산출하게 된다(S605). 여기서, 구동 신호는 작동기 제어기(111)가 품질 테스트 후 실제 장착되는 항공기와 같은 실질 장치를 구동하기 위한 신호를 나타낸다.

그리고 제어기 시험 장치(100)는 산출한 위치정보를 시뮬레이션 장치(120)로 제공해 주며(S607), 시뮬레이션 장치(120)는 해당 위치정보에 따른 동작 화면을 표시해 준다(S609).

이의 과정에서 가령 품질 검사자와 같은 제조업자는 작동기 제어기(111)의 조작에 따른 시뮬레이션 장치(120)상의 모의 화면을 보고 바로 불량으로 판단해 버리거나, 불량으로 짐작해 볼 수 있다. 여기서 불량으로 판단한다는 것은 불량 제품에 대하여 별도의 수리 과정을 통해서도 정상으로 동작하지 못하게 됨을 확정하는 것을 의미할 수 있다.

그러나, 만약 불량으로 짐작된 경우라면 가령 도 6에서와 같이 DSP(110)에서 해당 불량을 개선하기 위한 불량 조정 과정을 수행할 수 있다(S611). 여기서 불량 조정이라는 것은 별도의 보정장치 또는 부품을 연결하거나, 소프트웨어적으로 프로그램을 조정해 보는 것을 모두 포함하는 의미이다. 한편 위의 조정 과정을 도 6에서는 DSP(110)에서 수행하는 것으로 도시하였으나, 제어기 시험 장치(100)에서도 이루어질 수 있으므로 본 발명의 실시예에서는 그것에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

또한 제어기 시험 장치(100)는 불량 조정에 따른 위치정보를 산출하여 다시 시뮬레이션 장치(120)에 제공할 수 있다(S613, S615).

그리고 시뮬레이션 장치(120)는 조정된 위치정보에 따른 모의 화면을 표시해 주게 된다(S617).

이후 해당 모의 화면을 통해 정상 동작이라 판단될 때, 별도의 도면으로 나타내지는 않았지만, 제어기 시험 장치(100)는 가령 조정된 값을 산출하여 내부의 메모리에 저장하거나, 요청시 USB와 같은 외부 장치나 서버로 제공할 수 있다.

만약 그러한 불량 조정에도 불구하고 모의 화면에 근거해 정상 동작이 아니라 판단되는 경우에는 최종적으로 작동기 제어기(111)의 불량을 확정할 것이다.

상기의 방법에서와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 예컨대 항공기 작동기의 제어기를 실제 항공기에 탑재하지 않더라도 다량의 작동기 제어기를 안전하게 실시간으로 테스트하여 성능을 검증해 볼 수 있을 것이다. 이는 제조사의 입장에서는 생산 효율을 증대시키는 것이라 할 수 있다. 그리고 조정값을 이용하여 향후의 제품 생산에 반영함으로써 양질의 제품을 생산해 낼 수 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어기 시험 장치의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 7을 도 1과 함께 참조해 보면, 본 발명의 실시예에 따른 제어기 시험 장치(100)는 품질 테스트를 수행하기 위한 작동기 제어기(111)의 작동 신호를 수신한다(S701). 이때 작동기 제어기(111)의 작동 신호는 제품별로 상이할 수 있지만, 불량 제품의 경우에도 정상 제품과는 다른 작동 신호를 제공할 것이다.

이어 제어기 시험 장치(100)는 작동신호에 따라 조종면을 위한, 가령 항공기의 자세제어를 위한 위치정보를 생성하게 된다(S703). 이와 같이 생성된 위치정보는 시뮬레이션 장치(120)로 제공하여 모의 화면을 표시해주도록 한다. 여기서, 작동신호에 따라 생성되는 위치정보는 작동기 제어기(111)가 품질 테스트 이후에 실제 장착되는 항공기 등의 실질 장치를 구동하기 위한 구동신호의 예이다.

이때 모의화면에 근거하여, 가령 제조업자는 작동기 제어기(111)를 불량으로 판정해 버릴 수 있을 것이다. 이는 어디까지나 품질 테스트의 축적된 데이터에 근거한 판단이라고 가정해 볼 수 있다.

그러나 만약 수리 가능한 불량이라면, 제어기 시험 장치(100)는 작동기 제어기(111)의 불량 조정에 따라 작동 신호에 따라 조종면을 위한 위치정보를 재생성하게 된다(S705). 여기서 불량 조정을 위하여는 예컨대 DSP(110)에서 하드웨어적으로 별도의 보정장치나 부품을 작동기 제어기(111)에 연결하거나 작동기 제어기(111)에 관련되는 프로그램을 수정해 볼 수 있을 것이다.

이어 제어기 시험 장치(100)는 조정된 위치 정보에 따른 모의 화면을 보고 더 이상 조정, 즉 보정이 불가하다고 판단되면 품질 테스트 결과를 확정하게 된다(S707). 여기서, 제어기 시험 장치(100)가 결과를 확정한다는 것은 제조업자는 테스트를 완료했을 때 조정에 관련되는 값을 산출하여 저장하거나, 외부 장치로 전송해주는 것을 포함하는 것이라 할 수 있다.

상기의 결과 본 발명의 실시예에 따르면 품질 테스트가 필요한 다량의 작동기 제어기(111)에 대하여 테스트를 실시간으로 수행할 수 있어 시간 절약이 된다. 그리고 불량의 경중을 판단하여 수리가 필요한 제품에 대하여는 수리가 가능하므로 제조사 입장에서는 생산 비용 대비 수율을 향상시킬 수 있을 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100, 400: 제어기 시험 장치 101, 410: 전력 변환부
103, 401, 511: 전동기부 105, 403, 501: 동력전달부
107, 405, 503: 조종면부 110, 420, 530: DSP
111, 421, 531: 작동기 제어기 120, 430, 540: 시뮬레이션 장치
200: 전류 제어기 210: PWM 제어기
220: 인버터 230: 디큐(dq) 변환기
411, 513: DC/AC 인버터 500: 제어기 시험 장치 1
510: 제어기 시험 장치 2 520: 모의부하

Claims

품질 테스트를 위한 복수의 제어기가 순차적으로 탈장착되며, 상기 순차적으로 장착된 각 제어기의 조작에 따른 작동 신호를 출력하는 DSP(Digital Signal Processor);
상기 DSP로부터 수신되는 상기 작동 신호를 이용하여 상기 제어기의 상기 품질 테스트 이후에 실제 장착되는 실질 장치의 동작을 제어하기 위한 구동 신호를 생성 및 출력하며, 상기 구동 신호를 상기 DSP로 피드백(feedback)시키는 제어기 시험 장치; 및
상기 제어기 시험 장치로부터 수신되는 상기 구동 신호에 따라 동작하여 상기 실질 장치에 대한 모의 화면을 표시하는 시뮬레이션 장치;를
포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 제어기 시험 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어기 시험 장치는,
상기 제어기에서 계산된 제어명령에 따라 출력되는 전압 값을 계산하고 상기 계산한 전압 값을 이용하여 전동기를 구동하는 제1 제어기 시험장치; 및
상기 전동기에서 발생되는 동력을 이용하여 상기 구동 신호를 생성하는 제2 제어기 시험장치;를
포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 제어기 시험 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제어기 시험 장치는, 상기 전동기에 부하를 인가하는 모의부하;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 제어기 시험 시스템.
제1항에 있어서,
상기 DSP는 상기 모의 화면에 근거해 상기 제어기가 불량으로 판단되는 경우, 불량 개선을 위하여 상기 구동 신호를 조정하는 보정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 제어기 시험 시스템.
제4항에 있어서,
상기 제어기 시험 장치는 상기 조정에 따른 조정 값을 산출해 내는 조정값 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 제어기 시험 시스템.
품질 테스트를 위한 복수의 제어기를 순차적으로 장착 후 상기 순차적으로 장착한 각 제어기의 조작에 따른 작동 신호를 제공하는 단계;
수신한 상기 작동 신호를 이용하여 상기 제어기의 상기 품질 테스트 이후에 실제 장착되는 실질 장치의 동작을 제어하기 위한 구동 신호를 생성 및 출력하며, 상기 출력한 구동 신호를 상기 제어기로 피드백(feedback)시키는 단계; 및
상기 출력한 구동 신호에 따라 동작하여 상기 실질 장치에 대한 모의 화면을 표시하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 제어기 시험 방법.
제6항에 있어서,
상기 제어기 시험 방법은, 상기 모의 화면에 근거해 상기 제어기가 불량으로 판단되는 경우, 상기 불량 개선을 위하여 상기 구동 신호를 조정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 제어기 시험 방법.
제6항에 있어서,
상기 제어기 시험 방법은, 상기 구동 신호의 조정에 따른 조정 값을 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기용 제어기 시험 방법.