KR101639669B1 - 모터 제어 시스템 - Google Patents

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이진성
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한화테크윈 주식회사
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Abstract

모터 제어 시스템이 개시된다. 이 시스템은 구동부, 엔코더, 홈 센서 및 제어부를 포함한다. 구동부는 모터를 구동한다. 엔코더는 모터에 의하여 회전하는 회전 대상의 위치 데이터를 발생시킨다. 홈 센서는 회전 대상의 일 회전이 완료됨을 알리는 홈 신호를 발생시킨다. 제어부는, 엔코더로부터의 위치 데이터에 따라 구동부의 동작을 제어하고, 홈 센서로부터 홈 신호가 발생되면, 회전 대상의 회전 방향에 따른 홈 센서의 홈-신호 발생 시차를 보정하여 엔코더를 초기화시킨다.

Description

모터 제어 시스템{Method for controlling motor}
본 발명은, 모터 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 엔코더로부터의 위치 데이터에 따라 모터의 구동부의 동작을 제어하는 모터 제어 시스템에 관한 것이다.
대부분의 모터 제어 시스템에서는, 엔코더로부터의 위치 데이터에 따라 회전 대상의 현재 위치가 판단되고, 이에 따라 모터의 구동부의 동작이 제어된다.
여기에서, 홈 센서가 개재되어, 회전 대상의 일 회전이 완료됨을 알리는 홈 신호가 발생되는 시점에서 엔코더가 초기화된다.
상기와 같은 모터 제어 시스템에 있어서, 종래에는, 제어 오차를 최소화하는 정밀 위치 제어를 위하여, 고가의 엔코더를 사용하거나, 제어부에서 복잡한 보정 알고리즘이 실행되었다.
일본 특허출원 공개 제2003-348895호 발명의 명칭 : 위치 결정 동작 장치 및 원점 설정 방법 출원인 : 일본 펄스모터 주식회사
본 발명의 실시예는, 고가의 엔코더 또는 복잡한 보정 알고리즘을 사용하지 않고서도 제어 오차를 최소화하는 정밀 위치 제어가 가능한 모터 제어 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 구동부, 엔코더, 홈 센서 및 제어부를 포함한 모터 제어 시스템이 제공될 수 있다.
상기 구동부는 모터를 구동한다.
상기 엔코더는 상기 모터에 의하여 회전하는 회전 대상의 위치 데이터를 발생시킨다.
상기 홈 센서는 상기 회전 대상의 일 회전이 완료됨을 알리는 홈 신호를 발생시킨다.
상기 제어부는, 상기 엔코더로부터의 위치 데이터에 따라 상기 구동부의 동작을 제어하고, 상기 홈 센서로부터 상기 홈 신호가 발생되면, 상기 회전 대상의 회전 방향에 따른 상기 홈 센서의 홈-신호 발생 시차를 보정하여 상기 엔코더를 초기화시킨다.
더 나아가, 상기 회전 대상의 회전 방향에 따른 상기 홈 센서의 홈-신호 발생 시차가 상기 회전 대상의 회전 속도에 따라 다르게 설정되어 있을 수도 있다.
또한, 상기 홈 센서의 홈-신호 발생 시차가, 상기 회전 대상이 제1 회전 방향으로 회전하는 경우에 상기 홈 신호의 발생 시작 시점과, 상기 회전 대상이 상기 제1 회전 방향과 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전하는 경우에 상기 홈 신호의 발생 시작 시점과의 차이일 수 있다.
또한, 상기 회전 대상의 일 회전이 완료되는 때에 상기 홈 센서에 감지되는 감지 대상을 더 포함하고, 상기 감지 대상이 폭을 가짐에 따라 상기 홈 신호의 발생 시간이 존재할 수 있다.
또한, 상기 감지 대상이 상기 폭을 가짐에 따라, 상기 홈 신호의 발생 시작 시점에서 상기 감지 대상의 피감지 부위가 상기 회전 대상의 회전 방향에 따라 서로 다를 수 있다. 여기에서, 상기 회전 대상의 회전 방향에 따른 상기 홈 센서의 홈-신호 발생 시차를 상기 제어부가 보정함에 있어서, 상기 피감지 부위의 서로 다름에 따른 시차가 개재되어 상기 홈-신호 발생 시차가 보정될 수도 있다.
또한, 상기 피감지 부위의 서로 다름에 따른 홈-신호 발생 시차가 상기 회전 대상의 회전 속도에 따라 다르게 설정되어 있을 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 회전 대상의 회전 방향에 따른 상기 홈 센서의 홈-신호 발생 시차가 존재하고, 이러한 시차에 의하여 누적적인 오차가 발생됨이 확인되었다. 이에 따라 상기 제어부는 상기 홈-신호 발생 시차를 보정하여 상기 엔코더를 초기화시킨다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 홈-신호 발생 시차에 의한 누적적인 오차가 제거되므로, 고가의 엔코더 또는 복잡한 보정 알고리즘을 사용하지 않고서도 제어 오차를 최소화하는 정밀 위치 제어가 가능하다.
더 나아가, 상기 회전 대상의 회전 방향에 따른 상기 홈 센서의 홈-신호 발생 시차가 상기 회전 대상의 회전 속도에 따라 다르게 나타남을 확인하였다.
이에 따라, 상기 회전 대상의 회전 방향에 따른 상기 홈 센서의 홈-신호 발생 시차가 상기 회전 대상의 회전 속도에 따라 다르게 설정되어 있으므로, 더욱 정밀하게 위치 제어가 수행될 수 있다.
더 나아가, 상기 홈 센서의 상기 감지 대상이 폭을 가짐에 따라, 상기 홈 신호의 발생 시작 시점에서 상기 감지 대상의 피감지 부위가 상기 회전 대상의 회전 방향에 따라 서로 다름을 확인하였다.
이에 따라, 상기 감지 대상의 상기 피감지 부위의 서로 다름에 따른 시차가 개재되어 상기 홈-신호 발생 시차가 보정되므로, 더욱 정밀하게 위치 제어가 수행될 수 있다.
물론, 상기 홈 센서의 홈-신호 발생 시차가 상기 회전 대상의 회전 속도에 따라 다르게 설정되되, 상기 피감지 부위의 서로 다름에 따른 시차가 개재되어 상기 홈-신호 발생 시차가 보정될 경우, 매우 정밀하게 위치 제어가 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 모터 제어 시스템의 외형을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에서의 홈 센서와 그 감지 대상으로서의 도그(dog)를 확대하여 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1의 실시예에 의한 모터 제어 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 회전 대상의 회전 방향에 따른 도 1의 홈 센서의 홈-신호 발생 시차를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 제어부의 동작 프로그램의 제1 예를 보여주는 흐름도이다.
도 6은 홈 센서의 홈-신호 발생 시차에 따른 히스테리시스 데이터가 회전 대상의 회전 속도에 따라 다르게 나타남을 보여주는 그래프이다.
도 7은 홈 센서의 홈-신호 발생 시차에 따른 히스테리시스 데이터가 회전 대상의 회전 속도에 따라 다르게 설정됨을 보여주는 그래프이다.
도 8은 히스테리시스 데이터를 회전 속도 별로 다르게 설정하기 위한 특성 그래프이다.
도 9는 도 3의 제어부의 동작 프로그램의 제2 예를 보여주는 흐름도이다.
도 10은 도 2의 감지 대상으로서의 도그(dog)의 피감지 부위가 회전 대상의 회전 방향에 따라 서로 다르고, 이에 따라 홈-신호 발생 시차가 보정되어야 함을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 종래의 모터 제어 시스템에서 회전 방향에 따라 다르게 나타나는 오차 데이터의 그래프이다.
도 12는 도 10의 보정 방법이 적용된 경우에 회전 방향과 무관하게 나타나는 오차 데이터의 그래프이다.
하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.
또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들과 함께 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 모터 제어 시스템의 외형을 보여준다. 도 1에서 참조 부호 11은 모터 및 구동부를, 12는 엔코더를, 13은 홈 센서를, 14는 감지 대상으로서의 도그(dog)를, 15는 회전 대상을, 그리고 16은 동력 전달부로서의 기어를 각각 가리킨다.
도 2는 도 1에서의 홈 센서(13)와 그 감지 대상(14)으로서의 도그(dog)를 확대하여 보여준다.
도 3은 도 1의 실시예에 의한 모터 제어 시스템의 구성을 보여준다. 도 3에서 도 1과 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 모터 제어 시스템은 구동부(32), 엔코더(12), 홈 센서(13) 및 제어부(33)를 포함한다.
구동부(32)는 모터(31, M)를 구동한다. 엔코더(12)는 모터에 의하여 회전하는 회전 대상의 위치 데이터를 발생시킨다.
홈 센서(13)는 회전 대상(15)의 일 회전이 완료됨을 알리는 홈 신호를 발생시킨다. 본 실시예의 경우, 홈 센서(13)가 고정되고, 감지 대상(14)으로서의 도그(dog)가 회전 대상(15)과 함께 회전한다. 하지만, 감지 대상(14)으로서의 도그(dog)가 고정되고, 홈 센서(13)가 회전 대상(15)과 함께 회전할 수도 있다.
제어부(33)는, 엔코더(12)로부터의 위치 데이터에 따라 구동부(32)의 동작을 제어하고, 홈 센서(13)로부터 홈 신호가 발생되면, 회전 대상(15)의 회전 방향에 따른 홈 센서(13)의 홈-신호 발생 시차를 보정하여 엔코더(12)를 초기화시킨다. 왜냐하면, 회전 대상의 회전 방향에 따른 상기 홈 센서의 홈-신호 발생 시차가 존재하고, 이러한 시차에 의하여 누적적인 오차가 발생됨이 확인되었기 때문이다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 홈-신호 발생 시차에 의한 누적적인 오차가 제거되므로, 고가의 엔코더 또는 복잡한 보정 알고리즘을 사용하지 않고서도 제어 오차를 최소화하는 정밀 위치 제어가 가능하다.
이하, 회전 대상(15)의 회전 방향에 따른 홈 센서(13)의 홈-신호 발생 시차를 보정함에 대하여 다양한 예들이 설명된다. 본 실시예에서 설명되는 홈 센서(13)는 발광부와 수광부를 갖는 구조이지만, 근접 센서, 초음파 센서, 적외선 센서 등과 같은 구조의 홈 센서에도 아래의 설명이 동일하게 적용된다.
도 4는 회전 대상(도 1 내지 3의 15)의 회전 방향에 따른 도 1의 홈 센서(13)의 홈-신호 발생 시차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에서 참조 부호 131은 발광부를, 132는 수광부를, CW는 정방향을, CCW는 역방향을, Pos1 : 정방향 홈 지점을, 그리고 Pos4는 역방향 홈 지점을 각각 가리킨다.
도 1, 2 및 4를 참조하면, 감지 대상(14)으로서의 도그(dog)가 정방향(CW)으로 회전하면 엔코더(12)로부터의 데이터는 증가하고, 역방향(CCW)으로 회전하면 엔코더(12)로부터의 데이터는 감소한다. 여기에서는, 감지 대상(14)으로서의 도그(dog)의 폭을 고려할 필요가 없는 경우에 대하여 설명된다.
감지 대상(14)으로서의 도그(dog)가 정방향(CW)으로 회전하면서 홈 센서(13)에 진입하면, 감지 대상(14)으로서의 도그(dog)가 정방향 홈 지점(Pos1)에 위치하는 시점에서 홈 센서(13)가 홈 신호를 발생시킴을 확인하였다.
또한, 감지 대상(14)으로서의 도그(dog)가 역방향(CCW)으로 회전하면서 홈 센서(13)에 진입하면, 감지 대상(14)으로서의 도그(dog)가 역방향 홈 지점(Pos4)에 위치하는 시점에서 홈 센서(13)가 홈 신호를 발생시킴을 확인하였다.
이와 같이 홈 신호 발생 시점에서 감지 대상(14)의 위치(Pos1, Pos4)가 일치하지 못하는 것이 정밀 제어의 저해 요인임을 확인하였다.
이와 같은 위치 차이(Pos1 - Pos4)는 엔코더(12)로부터의 위치 데이터와 관련하여 시간 차이로서 표현될 수 있다. 즉, 제어부(33)는, 정방향 홈 지점(Pos1)에서의 홈 신호 발생 시점을 Tpos1, 그리고 역방향 홈 지점(Pos4)에서의 홈 신호 발생 시점을 TPos4라 하면, 홈-신호 발생 시차 Tpos를 아래의 수학식 1에 의하여 구할 수 있다.
Figure 112011098117530-pat00001
예를 들어, 도그(dog)가 역방향(CCW)으로 회전하는 경우에도 정방향 홈 지점(Pos1)에서 홈 신호가 발생하는 효과를 얻기 위하여, 제어부(33)는, 홈-신호 발생 시차(Tpos)에 따른 설정 엔코더 데이터(이하 "히스테리시스 데이터"라 칭함)만큼 엔코더(12)의 위치 데이터를 감산하면 된다.
도 5는 도 3의 제어부(33)의 동작 프로그램의 제1 예를 보여준다. 도 3 내지 5를 참조하여 제어부(33)의 동작 프로그램의 제1 예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(33)는 엔코더(12)로부터의 위치 데이터에 따라 구동부(32)의 동작을 제어한다(단계 S501).
다음에, 홈 신호가 발생되면(단계 S503), 제어부(33)는 모터(31)의 회전 방향즉, 회전 대상(15)의 회전 방향을 판단한다(단계 S505). 여기에서, 정방향(CW)은 보정의 기준 방향이고, 역방향(CCW)은 보정의 대상 방향으로 간주한다. 물론 그 반대도 가능하다.
회전 대상(15)의 회전 방향이 정방향(CW)이면, 제어부(33)는 엔코더(12)를 초기화시킨다(단계 S507).
회전 대상(15)의 회전 방향이 역방향(CCW)이면, 제어부(33)는, 홈-신호 발생 시차에 따른 설정 히스테리시스 데이터로써 엔코더(12)의 위치 데이터를 보정한다(도 4의 경우 감산함, 단계 S509).
상기 모든 단계들은 종료 신호가 발생될 때까지 반복적으로 수행된다(단계 S511).
도 6은 홈 센서(도 3의 13)의 홈-신호 발생 시차에 따른 히스테리시스 데이터가 회전 대상(도 3의 13)의 회전 속도에 따라 다르게 나타남을 보여준다.
도 3 및 6을 참조하면, 회전 대상(13)이 40 도/초(deg/sec)로 회전한 경우에 히스테리시스 데이터는 17을 유지한다. 하지만, 회전 대상(15)이 0.4 도/초(deg/sec)로 회전한 경우에 히스테리시스 데이터는 12 내지 15의 범위에 들었다.
따라서, 회전 대상(13)의 회전 방향에 따른 홈 센서(13)의 홈-신호 발생 시차가 회전 대상(13)의 회전 속도에 따라 다르게 설정될 경우, 더욱 정밀하게 위치 제어가 수행될 수 있다.
도 7은 홈 센서(도 3의 13)의 홈-신호 발생 시차에 따른 히스테리시스 데이터가 회전 대상(15)의 회전 속도에 따라 다르게 설정됨을 보여준다. 도 7에서 참조 부호 71은 최저 속도에서의 히스테리시스 데이터를, 72는 최고 속도에서의 히스테리시스 데이터를, P1, P2는 역방향(CCW) 홈 지점들을, P3은 중앙 지점을, 그리고 P4, P5는 정방향(CW) 홈 지점들을 각각 가리킨다.
도 3, 4 및 7을 참조하면, 정방향(CW) 홈 지점들(P4, P5)과 역방향(CCW) 홈 지점들(P1, P2) 사이의 거리에 상응하는 히스테리시스 데이터는, 최저 속도에서의 히스테리시스 데이터(71) 내지 최고 속도에서의 히스테리시스 데이터(72)의 범위를 가진다.
도 8은 히스테리시스 데이터를 회전 속도 별로 다르게 설정하기 위한 특성 그래프이다.
도 3, 7 및 8을 참조하면, 일차 방정식에 의하여 히스테리시스 데이터를 회전 속도 별로 다르게 설정할 수 있다. 이와 같이, 회전 대상(13)의 회전 방향에 따른 홈 센서(13)의 홈-신호 발생 시차가 회전 대상(13)의 회전 속도에 따라 다르게 설정될 경우, 더욱 정밀하게 위치 제어가 수행될 수 있다. 이와 관련한 제어부(33)의 동작 프로그램의 제2 예가 도 9에 도시되어 있다.
도 9는 도 3의 제어부(33)의 동작 프로그램의 제2 예를 보여준다. 도 3, 8 및 9를 참조하여 제어부(33)의 동작 프로그램의 제2 예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(33)는 엔코더(12)로부터의 위치 데이터에 따라 구동부(32)의 동작을 제어한다(단계 S901).
다음에, 홈 신호가 발생되면(단계 S903), 제어부(33)는 모터(31)의 회전 방향즉, 회전 대상(15)의 회전 방향을 판단한다(단계 S905). 여기에서, 정방향(CW)은 보정의 기준 방향이고, 역방향(CCW)은 보정의 대상 방향으로 간주한다. 물론 그 반대도 가능하다.
회전 대상(15)의 회전 방향이 정방향(CW)이면, 제어부(33)는 엔코더(12)를 초기화시킨다(단계 S907).
회전 대상(15)의 회전 방향이 역방향(CCW)이면, 제어부(33)는, 현재 회전 속도의 홈-신호 발생 시차에 따른 설정 히스테리시스 데이터로써 엔코더(12)의 위치 데이터를 보정한다(도 8 참조, 단계 S909).
상기 모든 단계들은 종료 신호가 발생될 때까지 반복적으로 수행된다(단계 S911).
도 10은 도 2의 감지 대상(14)으로서의 도그(dog)의 피감지 부위가 회전 대상(15)의 회전 방향에 따라 서로 다르고, 이에 따른 시차가 개재되어 홈-신호 발생 시차가 보정되어야 함을 설명하기 위한 도면이다. 도 10에서 도 4와 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다. 도 10에서 참조 부호 Pos1은 정방향 홈 지점을, Pos2는 정방향 폭 지점을, Pos3은 역방향 우단 지점을, 그리고 Pos4는 역방향 홈 지점을 각각 가리킨다.
도 3, 4 및 10을 참조하면, 본 실시예의 제3 보정 예의 경우, 회전 대상(15)의 일 회전이 완료되는 때에 홈 센서(13)에 감지되는 감지 대상(14)이 폭(Pos2 - Pos1)을 가짐에 따라 홈 신호의 발생 시간이 존재한다.
따라서, 홈 센서(13)의 홈-신호 발생 시차는, 회전 대상(15)이 제1 회전 방향으로서의 정회전 방향(CW)으로 회전하는 경우에 홈 신호의 발생 시작 시점과, 회전 대상(15)이 제2 회전 방향으로서의 역회전 방향(CCW)으로 회전하는 경우에 홈 신호의 발생 시작 시점과의 차이이다.
즉, 본 실시예의 상기 제1 보정 예 및 상기 제2 보정 예에서 더 나아가, 도 10의 제3 보정 예의 경우, 감지 대상(14)으로서의 도그(dog)가 감지 폭(Pos2 - Pos1)을 가짐에 따라, 홈 신호의 발생 시작 시점에서 감지 대상(14)의 피감지 부위가 회전 대상(15)의 회전 방향에 따라 서로 다르다.
도 10을 참조하면, 홈 센서(13)의 홈-신호 발생 시차(Tpos)는 상기 수학식 1과 동일하다.
하지만, 정방향(CW) 회전인 경우에 홈 신호의 발생 시작 시점에서 감지 대상(14)의 피감지 부위는 우단이고, 역방향(CCW) 회전인 경우에 홈 신호의 발생 시작 시점에서 감지 대상(14)의 피감지 부위는 좌단이다. 즉, 피감지 부위의 서로 다름에 따른 시차는 감지 대상(14)으로서의 도그(dog)의 감지 폭(Pos2 - Pos1)에 상응하는 시간이다.
따라서, 회전 대상(15)의 회전 방향에 따른 홈 센서(13)의 홈-신호 발생 시차(Tpos)를 제어부(33)가 보정함에 있어서, 피감지 부위의 서로 다름에 따른 시차가 개재되어 홈-신호 발생 시차(Tpos)가 보정되어야 한다.
예를 들어, 도 10을 참조하면, 홈-신호 발생 시차(Tpos) 자체에 있어서, 정방향(CW) 회전에서의 홈 신호의 발생 시작 시점을 기준으로 하면, 역방향(CW) 회전에서의 홈 신호의 발생 시작 시점은 홈-신호 발생 시차(Tpos)만큼 느리다.
하지만, 피감지 부위의 서로 다름에 따른 시차만을 고려해볼 경우, 정방향(CW) 회전에서의 피감지 부위 즉, 우단을 기준으로 하면, 역방향(CW) 회전에서의 홈 신호의 발생 시작 시점은 감지 대상(14)으로서의 도그(dog)의 감지 폭(Pos2 - Pos1)에 상응하는 시간만큼 빠르다.
결론적으로, 정방향 홈 지점(Pos1)에서의 홈 신호 발생 시점을 Tpos1, 역방향 홈 지점(Pos4)에서의 홈 신호 발생 시점을 TPos4, 정방향 폭 지점(Pos2)에 상응하는 시점을 TPos2라 하면, 제어부(33)는 최종적으로 보정될 홈-신호 발생 시차 Tposf를 아래의 수학식 2에 의하여 구할 수 있다.
Figure 112011098117530-pat00002
물론, 역방향 우단 지점(Pos3)DP 상응하는 시점을 TPos3라 하면, 제어부(33)는 최종적으로 보정될 홈-신호 발생 시차 Tposf를 아래의 수학식 3 또는 4에 의하여 구할 수도 있다.
Figure 112011098117530-pat00003
Figure 112011098117530-pat00004
이와 같이 감지 대상(14)의 피감지 부위의 서로 다름에 따른 시차가 개재되어 홈-신호 발생 시차가 보정되므로, 더욱 정밀하게 위치 제어가 수행될 수 있다.
물론, 홈 센서(13)의 홈-신호 발생 시차가 회전 대상(15)의 회전 속도에 따라 다르게 설정되되, 피감지 부위의 서로 다름에 따른 시차가 개재되어 홈-신호 발생 시차가 보정될 경우, 매우 정밀하게 위치 제어가 수행될 수 있다.
도 11은 종래의 모터 제어 시스템에서 회전 방향에 따라 다르게 나타나는 오차 데이터의 그래프이다.
도 11에서 참조 부호 11cw는 회전 대상(15)이 정방향으로 회전하는 경우에서의 오차 데이터를 보여주는 정방향 오차 그래프이다. 11ccw는 회전 대상(15)이 역방향으로 회전하는 경우에서의 오차 데이터를 보여주는 역방향 오차 그래프이다.
도 11을 참조하면, 회전 수가 많아질수록 정방향과 역방향의 누적 오차가 서로 반대 특성으로 점점 커짐을 알 수 있다.
도 12는 도 10의 보정 방법이 적용된 경우에 회전 방향과 무관하게 나타나는 오차 데이터의 오차 그래프(121)이다.
도 11 및 12를 비교하여 보았을 때, 본 실시예의 모터 제어 시스템에 의하면, 정방향과 역방향의 누적 오차가 동일한 특성으로 미세하게 커짐을 알 수 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 회전 대상의 회전 방향에 따른 홈 센서의 홈-신호 발생 시차가 존재하고, 이러한 시차에 의하여 누적적인 오차가 발생됨이 확인되었다. 이에 따라 제어부는 홈-신호 발생 시차를 보정하여 엔코더를 초기화시킨다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 홈-신호 발생 시차에 의한 누적적인 오차가 제거되므로, 고가의 엔코더 또는 복잡한 보정 알고리즘을 사용하지 않고서도 제어 오차를 최소화하는 정밀 위치 제어가 가능하다.
더 나아가, 회전 대상의 회전 방향에 따른 홈 센서의 홈-신호 발생 시차가 회전 대상의 회전 속도에 따라 다르게 나타남을 확인하였다.
이에 따라, 회전 대상의 회전 방향에 따른 홈 센서의 홈-신호 발생 시차가 회전 대상의 회전 속도에 따라 다르게 설정되어 있으므로, 더욱 정밀하게 위치 제어가 수행될 수 있다.
더 나아가, 홈 센서의 감지 대상이 폭을 가짐에 따라, 홈 신호의 발생 시작 시점에서 감지 대상의 피감지 부위가 회전 대상의 회전 방향에 따라 서로 다름을 확인하였다.
이에 따라, 감지 대상의 피감지 부위의 서로 다름에 따른 시차가 개재되어 홈-신호 발생 시차가 보정되므로, 더욱 정밀하게 위치 제어가 수행될 수 있다.
물론, 홈 센서의 홈-신호 발생 시차가 회전 대상의 회전 속도에 따라 다르게 설정되되, 피감지 부위의 서로 다름에 따른 시차가 개재되어 홈-신호 발생 시차가 보정될 경우, 매우 정밀하게 위치 제어가 수행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다.
그러므로 상기 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
회전과 관련된 모든 장치에 이용될 수 있다.
11 : 모터 및 구동부, 12 : 엔코더,
13 : 홈 센서, 14 : 감지 대상,
15 : 회전 대상, 16 : 동력 전달부,
31 : 모터, 32 : 구동부,
33 : 제어부, 131 : 발광부,
132 : 수광부, CW : 정방향,
CCW : 역방향, Pos1 : 정방향 홈 지점,
Pos4 : 역방향 홈 지점,
71 : 최저 속도에서의 히스테리시스 데이터,
72 : 최고 속도에서의 히스테리시스 데이터,
P1, P2 : 역방향 홈 지점들, P3 : 중앙 지점,
P4, P5 : 정방향 홈 지점들, Pos2 : 정방향 폭 지점,
Pos3 : 역방향 우단 지점, 11cw : 정방향 오차 그래프,
11ccw : 역방향 오차 그래프, 121 : 오차 그래프.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 모터를 구동하는 구동부;
    상기 모터에 의하여 회전하는 회전 대상의 위치 데이터를 발생시키는 엔코더;
    상기 회전 대상의 일 회전이 완료됨을 알리는 홈 신호를 발생시키는 홈 센서; 및
    상기 엔코더로부터의 위치 데이터에 따라 상기 구동부의 동작을 제어하고, 상기 홈 센서로부터 상기 홈 신호가 발생되면, 상기 회전 대상의 회전 방향에 따른 상기 홈 센서의 홈-신호 발생 시차를 보정하여 상기 엔코더를 초기화시키는 제어부를 포함하고,
    상기 홈 센서의 홈-신호 발생 시차가,
    상기 회전 대상이 제1 회전 방향으로 회전하는 경우에 상기 홈 신호의 발생 시작 시점과, 상기 회전 대상이 상기 제1 회전 방향과 반대 방향인 제2 회전 방향으로 회전하는 경우에 상기 홈 신호의 발생 시작 시점과의 차이이며,
    상기 회전 대상의 일 회전이 완료되는 때에 상기 홈 센서에 감지되는 감지 대상을 더 포함하고,
    상기 감지 대상이 폭을 가짐에 따라 상기 홈 신호의 발생 시간이 존재하는 모터 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감지 대상이 상기 폭을 가짐에 따라, 상기 홈 신호의 발생 시작 시점에서 상기 감지 대상의 피감지 부위가 상기 회전 대상의 회전 방향에 따라 서로 다르고,
    상기 회전 대상의 회전 방향에 따른 상기 홈 센서의 홈-신호 발생 시차를 상기 제어부가 보정함에 있어서, 상기 피감지 부위의 서로 다름에 따른 시차가 개재되어 상기 홈-신호 발생 시차가 보정되는 모터 제어 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 피감지 부위의 서로 다름에 따른 홈-신호 발생 시차가 상기 회전 대상의 회전 속도에 따라 다르게 설정되어 있는 모터 제어 시스템.
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