KR101744268B1 - 모터 속도 추정 장치 및 방법 - Google Patents

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양광웅
원대희
신은철
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한국생산기술연구원
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Abstract

본 발명에 따른 모터 속도 추정 장치는 상기 모터의 속도를 추정하기 위한 프로그램이 저장된 메모리 및 상기 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 프로그램을 실행시킴에 따라, 펄스 측정 센서로부터 수신한 펄스의 변동 시점에서의 시간 및 펄스 카운트 값을 측정하고, 상기 측정된 시간에 대응하는 펄스 카운트 값에 기초하여 상기 모터의 회전자의 위치값을 산출하며, 상기 시간 및 위치값에 기초하여 추세선을 획득하고, 상기 추세선으로부터 현재 시간에 대응하는 속도를 산출한다.

Description

모터 속도 추정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING VELOCITY OF MOTOR}
본 발명은 모터 속도 추정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 저속 구간에서 모터의 속도 및 가속도를 추정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 홀 이펙트 센서(Hall effect sensor) 또는 증분형 엔코더(Incremental Encoder)는 모터의 이동 위치와 속도를 측정하는 데 사용된다. 이러한 센서로부터 출력되는 펄스 신호로부터 속도를 측정하는데는 M 방식과 T 방식, 그리고 이를 조합한 M/T 방식이 사용된다.
M 방식은 일정 시간동안 출력되는 펄스의 수를 카운트하여 속도를 계산하는 방식이다. T 방식은 펄스의 폭을 측정하여 속도를 계산하는 방식이다. 그리고 M/T 방식은 M 방식과 T 방식을 결합하여 측정 정밀도를 향상시킨 방식이다.
그러나 이러한 방식들은 펄스가 자주 발생하지 않는 저속 구간에서는 계산된 속도의 정확도가 떨어진다는 문제가 있다.
또 다른 방법으로는, 상태 측정기를 사용하거나 칼만 필터를 사용하여 속도를 추정하는 방법이 있다. 그러나 상태 관측기나 칼만 필터를 사용하기 위해서는 모터 및 모터가 구동하는 기계 시스템의 파라미터를 사전에 알고 있어야 정확한 추정이 가능하다는 제약이 있다.
이와 관련하여, 한국등록특허공보 제10-1140709호(발명의 명칭: 모터 속도측정방법)는 모터의 속도를 측정하는데 있어서 하나의 같은 극 위치에서의 펄스에서 속도를 계산하여 기구적, 회로적 변경없이 속도를 측정할 수 있는 기술을 개시하고 있다.
본 발명의 실시예는 홀 이펙트 센서 또는 증분형 엔코더와 같은 펄스 측정 센서에서 수집되는 펄스의 정확도를 높이기 위해, 펄스의 변동 시점에서의 시간 및 펄스 카운트 값을 측정하고, 이로부터 추세선을 산출하여 현재 시간에서의 속도 및 가속도를 추정할 수 있는 모터 속도 추정 장치 및 방법을 제공한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 모터 속도 추정 장치는 상기 모터의 속도를 추정하기 위한 프로그램이 저장된 메모리 및 상기 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함한다. 이때, 상기 프로세서는 상기 프로그램을 실행시킴에 따라, 펄스 측정 센서로부터 수신한 펄스의 변동 시점에서의 시간 및 펄스 카운트 값을 측정하고, 상기 측정된 시간에 대응하는 펄스 카운트 값에 기초하여 상기 모터의 회전자의 위치값을 산출하며, 상기 시간 및 위치값에 기초하여 추세선을 획득하고, 상기 추세선으로부터 현재 시간에 대응하는 속도를 산출한다.
또한, 본 발명의 제 2 측면에 따른 모터의 속도 추정 방법은 수신한 펄스의 변동 시점에서의 시간 및 펄스 카운트 값을 측정하는 단계; 상기 시간에 대응하는 펄스 카운트 값에 기초하여 상기 모터의 회전자의 위치값을 산출하는 단계; 상기 시간 및 위치값에 기초하여 추세선을 획득하는 단계 및 상기 추세선으로부터 현재 시간에 대응하는 속도를 산출하는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 해상도가 낮은 저가의 엔코더나 홀 이펙트 센서만으로도 저속에서 모터의 정확한 속도 및 가속도를 추정할 수 있다.
또한, 추정된 모터의 속도 및 가속도를 이용하여 모터의 전기 파라미터 및 기계 파라미터로 피드 포워드 제어기를 구성할 수 있게 되어, 저속에서 모터의 속도 제어 능력 및 위치결정 능력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 속도 추정 장치의 블록도이다.
도 2는 펄스의 위치값 및 이에 대응하여 산출된 모터 회전자의 속도의 그래프의 일 예시이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 속도 추정 방법의 순서도이다.
도 4는 시간 및 위치값에 기초하여 획득한 추세선의 예시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 모터 속도 추정 장치(100) 및 방법에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예는 산업용 장비에 사용되는 DC, BLDC(brushless DC), PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor), 리니어 모터 드라이버 등 주로 저속에서 정확한 모터의 속도 측정이 필요한 분야에 적용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예는 천천히 회전하는 로터리 타입의 회전축의 정확한 속도 및 가속도를 추정할 수 있다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 속도 추정 장치(100)에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 속도 추정 장치(100)의 블록도이다. 도 2는 펄스의 위치값 및 이에 대응하여 산출된 모터 회전자(11)의 속도의 그래프의 일 예시이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터 속도 추정 장치(100)는 메모리(110) 및 프로세서(120)를 포함한다.
메모리(110)는 모터(10)의 속도를 측정하기 위한 프로그램이 저장된다. 이때, 메모리(110)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 비휘발성 저장장치 및 휘발성 저장장치를 통칭하는 것이다.
예를 들어, 메모리(110)는 콤팩트 플래시(compact flash; CF) 카드, SD(secure digital) 카드, 메모리 스틱(memory stick), 솔리드 스테이트 드라이브(solid-state drive; SSD) 및 마이크로(micro) SD 카드 등과 같은 낸드 플래시 메모리(NAND flash memory), 하드 디스크 드라이브(hard disk drive; HDD) 등과 같은 마그네틱 컴퓨터 기억 장치 및 CD-ROM, DVD-ROM 등과 같은 광학 디스크 드라이브(optical disc drive) 등을 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 메모리(110)에 저장된 프로그램을 실행시킨다. 프로세서(120)는 홀 이펙트 센서 또는 증분형 엔코더와 같은 펄스 측정 센서(20)로부터 펄스를 수신하고, 수신한 펄스의 변동 시점에서의 시간 및 펄스 카운트 값을 측정한다. 그리고 측정된 시간에 대응하는 펄스 카운트 값에 기초하여 모터(10)의 회전자(11)의 위치값을 산출하며, 시간 및 위치값에 기초하여 추세선을 획득하고, 추세선으로부터 현재 시간에 대응하는 속도를 산출한다.
도 2를 참조하면, 홀 이펙트 센서나 증분형 엔코더와 같은 펄스 측정 센서(20)로부터 측정된 펄스를 카운트한 값은 정수이다. 만일 모터 속도 추정 장치(100)의 동작 주파수가 1000Hz라면, 속도를 측정하는 시간 간격은 1ms가 된다. 이에 따라, 펄스 카운트 값을 미분하면 도 2에 도시된 그래프를 획득할 수 있다.
도 2에서, 계산된 속도에서 0을 제외한 최소값은 ±1000이 되며, 불연속적인 값을 갖는다. 이때, 본 발명의 일 실시예는 현재 위치뿐만 아니라 이전 위치 데이터까지 활용함으로써 더욱 정밀한 속도 추정이 가능하다.
홀 이펙트 센서나 증분형 엔코더의 펄스가 변하는 순간에는 모터(10)의 회전자(11)가 특정 위치를 지나고 있는 순간이 된다. 이때, 펄스가 변하는 순간에서의 시간과 펄스 카운트 값을 메모리(110)에 저장하고, 저장된 데이터를 이용하여 특정 구간을 선택해 추세선을 획득할 수 있다. 그리고 현재 시각에서 추세선을 미분하여 속도를 산출할 수 있고, 다시 한번 더 미분함으로써 가속도를 산출할 수 있다.
참고로, 본 발명의 실시예에 따른 도 1 및 도 2에 도시된 구성 요소들은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 형태로 구현될 수 있으며, 소정의 역할들을 수행할 수 있다.
그렇지만 '구성 요소들'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성 요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.
구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.
이하에서는 상술한 구성을 포함하는 모터 속도 추정 장치(100)에서의 속도 추정 방법에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 속도 추정 방법의 순서도이다. 도 4는 시간 및 위치값에 기초하여 획득한 추세선의 예시도이다.
먼저, 홀 이펙트 센서 또는 증분형 엔코더와 같은 펄스 측정 센서(20)로부터 수신한 펄스의 변동 시점에서의 시간 및 펄스 카운트 값을 측정한다(S310).
다음으로, 프로세서(120)는 펄스의 변동 시점에서의 시간에 대응하는 펄스 카운트 값에 기초하여 모터(10)의 회전자(11)의 위치값을 산출한다(S320). 이때, 회전자(11)의 위치값(Pk)은 아래 수학식 1과 같이 현재 시간에 대응하는 펄스 카운트 값(ck) 및 현재 시간의 바로 직전에 측정된 펄스 카운트 값(ck-1)의 평균에 기초하여 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112016021838519-pat00001
측정된 시간(tk) 및 펄스 카운트 값(ck)을 통해 산출한 위치값(pk)은 표 1과 같은 데이터 테이블의 형태로 메모리(110)에 저장할 수 있다. 이때, 메모리(110)에 할당된 데이터 테이블의 저장 용량을 초과하는 경우에는, 먼저 기록된 데이터를 삭제하고 한 칸씩 앞으로 이동하여 최근에 수집된 데이터를 입력할 공간을 확보할 수 있다.
… tk-s tk-7 tk-6 tk-5 tk-4 tk-3 tk-2 tk-1 tk
… Pk -s Pk -7 Pk -6 Pk -5 Pk -4 Pk -3 Pk -2 Pk -1 Pk
이와 같이, 본 발명의 일 실시예는 회전자(11)의 위치값을 산출시 평균값을 이용함으로써, 현재 시간에 대응하는 펄스 카운트 값과 이전 구간에서의 펄스 카운트 값 사이에서의 회전자(11)의 정확한 위치를 알기 어려운 경우에도 위치에 대한 정보를 획득할 수 있다.
다음으로, 프로세서(120)는 시간 및 위치값에 기초하여 추세선을 획득한다. 이때, 프로세서(120)는 메모리(110)에 가장 최근 저장된 시간 및 펄스 카운트 값으로부터 역순으로, 기 설정된 반복 조건에 기초하여 메모리(110) 내에서 추세선 획득을 위한 구간을 탐색할 수 있다.
이와 같이, 추세선을 획득하기 위한 적합한 구간을 탐색하는 이유는 데이터가 급변하는 구간을 피해 저차원의 추세선을 데이터에 올바르게 피팅하기 위함이다. 이를 위해, 프로세서(120)는 메모리(110)에서 최근 위치로부터 역순으로 탐색을 진행할 수 있다.
그리고 기 설정된 반복 조건으로 아래 수학식 2와 같이, 현재 시간에 대응하는 위치값(pk) 및 상기 현재 시간의 바로 직전에 대응하는 위치값(Pk-i)의 합과 이들의 중간값(Pk-i/2)과의 차이가 미리 설정된 임계값(threshold)보다 작은 경우를 만족하는 조건으로 설정할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112016021838519-pat00002
프로세서(120)는 추세선을 획득하기 위하여 메모리(110) 상에서의 탐색이 끝나면, i+1개의 데이터를 획득할 수 있다.
프로세서(120)는 아래 수학식 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, i+1개의 데이터를 지나는 2차 다항식을 산출하고, 2차 다항식을 미분하여 속도(p'(t))를 산출할 수 있으며, 한번 더 미분할 경우 가속도(p''(t))를 산출할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112016021838519-pat00003
이때, 최소 제곱법을 사용하여 근사적으로 구하는 추세선과, 실제 데이터간의 오차의 제곱의 합이 최소가 되게 하는 수학식 3에서의 2차 다항식의 계수 a, b, c를 산출한다.
먼저, i+1개의 데이터를 각각 대입하여 수학식 4와 같은 방정식을 만든다
[수학식 4]
Figure 112016021838519-pat00004
수학식 4를 행렬 형태로 변환하면 아래 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112016021838519-pat00005
위 수학식 5를 정리하면,
Figure 112016021838519-pat00006
로 나타낼 수 있다. 여기에서 행렬의 해(x)를 최소 제곱법으로 산출하면,
Figure 112016021838519-pat00007
가 된다.
여기에서
Figure 112016021838519-pat00008
와
Figure 112016021838519-pat00009
는 수학식 6 및 수학식 7과 같다.
[수학식 6]
Figure 112016021838519-pat00010
[수학식 7]
Figure 112016021838519-pat00011
이와 같이 행렬의 해를 산출하여 2차 다항식의 각 계수를 산출할 수 있으며, 이에 따라 추세선을 획득할 수 있다. 그리고 획득한 추세선으로부터 수학식 8과 같이 현재시간 tk’로부터 속도와 가속도를 산출할 수 있다.
[수학식 8]
Figure 112016021838519-pat00012
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 계산된 속도와 가속도는 현재 펄스가 들어오지 않아 펄스 카운트 값의 증감이 없는 경우에도, 과거의 추세선을 획득하기 위한 데이터로부터 현재 속도 및 가속도를 산출할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 역기전력을 전향 보상하여 역기전력의 영향을 제거하는데 사용될 수 있다.
즉, 모터(10)의 구동에서 역기전력은 전류 제어 시스템에서 외란과 같이 작용하여, 실제 전류가 지령 전류를 추종하는데 영향을 미치게 된다. 이러한 역기전력의 영향을 제거하기 위해서는 역기전력을 전향 보상해야 한다.
역기전력은
Figure 112016021838519-pat00013
와 같이 계산되는데, 역기전력 상수(Ke)와 회전자(11)의 각속도(ω)를 알면 역기전력을 산출할 수 있다. 이때, 역기전력 상수는 보통 모토의 명판이나 데이터 시트로부터 얻을 수 있으며, 회전자(11)의 각속도는 본 발명의 일 실시예에 따라 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 가속도 궤환 제어에 사용될 수 있다.
가속도 궤환 제어에서는 측정된 가속도를 궤환하여 관성을 늘리는 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예는 가속도를 측정하여 관성을 늘리는 효과를 얻을 수 있으며, 이에 따라 빠른 외란 토크 변동에 대해 강인한 속도 제어 시스템을 구축할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S310 내지 S340은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다. 아울러, 기타 생략된 내용이라 하더라도 도 1 및 도 2에서의 모터 속도 추정 장치(100)에 관하여 이미 기술된 내용은 도 3 및 도 4의 속도 추정 방법에도 적용된다.
전술한 본 발명의 일 실시예 중 어느 하나에 의하면, 해상도가 낮은 저가의 엔코더나 홀 이펙트 센서 만으로도 저속에서 모터(10)의 정확한 속도 및 가속도를 추정할 수 있다.
또한, 추정된 모터(10)의 속도 및 가속도를 이용하여 모터(10)의 전기 파라미터 및 기계 파라미터로 피드 포워드 제어기를 구성할 수 있게 되어, 저속에서 모터(10)의 속도 제어 능력 및 위치결정 능력을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 속도 추정 장치(100)에서의 속도 추정 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 모터 11: 회전자
20: 펄스 측정 센서 100: 모터 속도 추정 장치
110: 메모리 120: 프로세서

Claims (9)

  1. 모터 속도 추정 장치에 있어서,
    상기 모터의 속도를 추정하기 위한 프로그램이 저장된 메모리 및
    상기 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 상기 프로그램을 실행시킴에 따라, 펄스 측정 센서로부터 수신한 펄스의 변동 시점에서의 시간 및 펄스 카운트 값을 측정하고, 상기 측정된 시간에 대응하는 펄스 카운트 값에 기초하여 상기 모터의 회전자의 위치값을 산출하며, 상기 시간 및 위치값에 기초하여 추세선을 획득하고, 상기 추세선으로부터 현재 시간에 대응하는 속도를 산출하고,
    상기 메모리에 펄스의 변동 시점에서 측정된 시간 및 펄스 카운트 값이 저장됨에 따라, 상기 프로세서는 상기 메모리에 가장 최근 저장된 시간 및 펄스 카운트 값으로부터 역순으로 기 설정된 반복 조건에 기초하여 상기 메모리 내에서 상기 추세선 획득을 위한 구간을 탐색하는 것인 모터 속도 추정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 현재 시간에 대응하는 펄스 카운트 값 및 상기 현재 시간의 바로 직전에 측정된 펄스 카운트 값의 평균에 기초하여 상기 회전자의 위치값을 산출하는 것인 모터 속도 추정 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기 설정된 반복 조건은 현재 시간에 대응하는 위치값 및 상기 현재 시간의 바로 직전에 대응하는 위치값의 합과 이들의 중간값과의 차이가 미리 설정된 임계값보다 작은 경우를 만족하는 경우인 것인 모터 속도 추정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 펄스는 홀 이펙트 센서 또는 증분형 엔코더에 의해 측정되어 수신되는 것인 모터의 모터 속도 추정 장치.
  7. 모터의 속도 추정 방법에 있어서,
    수신한 펄스의 변동 시점에서의 시간 및 펄스 카운트 값을 측정하는 단계;
    상기 펄스의 변동 시점에서 측정된 시간 및 펄스 카운트 값을 메모리에 저장하는 단계;
    상기 시간에 대응하는 펄스 카운트 값에 기초하여 상기 모터의 회전자의 위치값을 산출하는 단계;
    상기 시간 및 위치값에 기초하여 추세선을 획득하는 단계 및
    상기 추세선으로부터 현재 시간에 대응하는 속도를 산출하는 단계를 포함하되,
    상기 회전자의 위치값을 산출하는 단계는,
    현재 시간에 대응하는 펄스 카운트 값 및 상기 현재 시간의 바로 직전에 측정된 펄스 카운트 값의 평균에 기초하여 산출되고,
    상기 시간 및 위치값에 기초하여 추세선을 획득하는 단계는,
    상기 메모리에 가장 최근 저장된 시간 및 펄스 카운트 값으로부터 역순으로 기 설정된 반복 조건에 기초하여 상기 메모리 내에서 상기 추세선 획득을 위한 구간을 탐색하는 것인 모터의 속도 추정 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 기 설정된 반복 조건은 현재 시간에 대응하는 위치값 및 상기 현재 시간의 바로 직전에 대응하는 위치값의 합과 이들의 중간값과의 차이가 미리 설정된 임계값보다 작은 경우를 만족하는 경우인 것인 모터의 속도 추정 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108988723A (zh) * 2018-07-20 2018-12-11 张懿 一种霍尔位置传感器分段式估算转子位置方法
KR20230021322A (ko) * 2021-08-05 2023-02-14 한국생산기술연구원 서보 모터의 기계적 모델에 대한 파라미터 추정 방법 및 이를 이용한 칼만 필터를 구비한 모터 제어 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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