KR102611428B1 - 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 장치 및 방법 - Google Patents

고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

자석판과 코일을, 혹은 코일과 자석판을 각각 장착하고 있는 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 장치 및 방법이 개시된다. 제어 장치는 위치 명령에 기초하여 이동자의 위치를 제어하기 위한 위치 제어기, 기결정된 추력 리플 보상 데이터에 기초하여 추력 리플 보상 신호를 제공하는 추력 리플 보상기, 위치 제어기의 출력 신호와 추력 리플 보상 신호에 기초하여 보상된 추력 명령을 생성하는 보상된 추력 명령 생성기, 및 보상된 추력 명령에 기초하여 코일의 전류를 제어하기 위한 전압 명령을 생성하는 전류 제어기를 포함한다.

Description

고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THRUST RIPPLE IN A LINEAR CONVERYING SYSTEM INCLUDING A STATOR AND A MOVER}
아래 개시는 추력 리플이 존재하는 선형 반송 시스템을 제어하는 기술에 관한 것이다.
자석판과 코일을, 혹은 코일과 자석판을 각각 장착하고 있는 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템에서 이동자는 코일에 흐르는 전류에 의해 제어 가능하도록 제작된다. 추력은 코일에 전류가 흐를 때 발생하는 자기장이 이동자에 영향을 주어 나타나는 힘이다. 이동자와 고정자의 상대적인 위치에 따라 자기 경로가 달라지면서 이동자의 위치에 따른 추력 리플이 발생하는 경우가 있다. 이러한 추력 리플의 제어를 위하여 제어기 이득을 키워서 추력 리플을 상쇄하는 등의 방법들이 사용되고 있다.
일 실시예에 따른 자석판과 코일을, 혹은 코일과 자석판을 각각 장착하고 있는 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 장치는, 위치 명령에 기초하여 상기 이동자의 위치를 제어하기 위한 위치 제어기; 기결정된 추력 리플 보상 데이터에 기초하여 추력 리플 보상 신호를 제공하는 추력 리플 보상기; 상기 위치 제어기의 출력 신호와 상기 추력 리플 보상 신호에 기초하여 보상된 추력 명령을 생성하는 보상된 추력 명령 생성기; 및 상기 보상된 추력 명령에 기초하여 상기 코일의 전류를 제어하기 위한 전압 명령을 생성하는 전류 제어기를 포함할 수 있다.
상기 기결정된 추력 리플 보상 데이터는, 상기 이동자를 제1 방향 구동하고, 상기 제1 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 저장하고, 상기 이동자를 상기 제1 방향과 반대 방향으로 제2 방향 구동하고, 상기 제2 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 저장하고, 및 상기 제1 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값과 상기 제2 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 평균 내어 저장하여 획득될 수 있다.
상기 제1 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값은, 상기 이동자의 상기 제1 방향 구동 시 전체 영역에 대한 저장이 완료되지 않은 경우 상기 제1 방향 구동을 반복하여 저장되는 것일 수 있다.
상기 제2 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값은, 상기 이동자의 상기 제2 방향 구동 시 전체 영역에 대한 저장이 완료되지 않은 경우 상기 제2 방향 구동을 반복하여 저장되는 것일 수 있다.
상기 추력 리플 보상 신호는, 상기 추력 리플 보상 데이터에 필터를 적용하여 획득될 수 있다.
상기 필터는, 저역 필터 혹은 노치 필터일 수 있다.
상기 추력 리플 보상 신호는, 상기 추력 리플 보상 데이터에 함수 보간을 적용하여 획득될 수 있다.
상기 함수 보간은, 선형 보간 또는 다항 함수 보간일 수 있다.
일 실시예에 따른 자석판과 코일을, 혹은 코일과 자석판을 각각 장착하고 있는 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 방법은, 위치 명령에 기초하여 상기 이동자의 위치를 제어하는 신호를 제공하는 단계; 기결정된 추력 리플 보상 데이터에 기초하여 추력 리플 보상 신호를 제공하는 단계; 상기 위치 제어기의 출력 신호와 상기 추력 리플 보상 신호에 기초하여 보상된 추력 명령을 생성하는 단계; 상기 보상된 추력 명령에 기초하여 상기 코일의 전류를 제어하기 위한 전압 명령을 생성하는 단계; 및 상기 전압 명령을 상기 코일에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기결정된 추력 리플 보상 데이터는, 상기 이동자를 제1 방향 구동하고, 상기 제1 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 저장하고, 상기 이동자를 상기 제1 방향과 반대 방향으로 제2 방향 구동하고, 상기 제2 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 저장하고, 및 상기 제1 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값과 상기 제2 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 평균 내어 저장하여 획득될 수 있다.
상기 제1 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 저장하는 단계는, 상기 이동자의 상기 제1 방향 구동 시 전체 영역에 대한 저장이 완료되지 않은 경우 상기 제1 방향 구동을 반복하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 저장하는 단계는, 상기 이동자의 상기 제2 방향 구동 시 전체 영역에 대한 저장이 완료되지 않은 경우 상기 제2 방향 구동을 반복하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 추력 리플 보상 신호는, 상기 추력 리플 보상 데이터에 필터를 적용하여 획득될 수 있다.
상기 필터는, 저역 필터 혹은 노치 필터일 수 있다.
상기 추력 리플 보상 신호는, 상기 추력 리플 보상 데이터에 함수 보간을 적용하여 획득될 수 있다.
상기 함수 보간은, 선형 보간 또는 다항 함수 보간일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 이동자 위치에 따른 추력 리플을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 장치의 추력 리플 보상 데이터를 획득하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 장치의 추력 리플 보상 데이터를 획득하는 과정에서의 전류 명령을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 장치의 보상 전후 효과를 설명하기 위한 도면이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
고정자 선형 모터를 사용하는 선형 반송 시스템에서 이동자는 다수의 고정자에 의해 제어된다. 이 때 이동자와 고정자의 상대적 위치에 따라 자기 경로가 달라지면서 이동자 위치의 함수로 추력 리플이 발생한다. 추력 리플은 사용자가 이동자의 위치를 제어할 때 목표 위치에 따라 위치 제어 성능을 다르게 하여 시스템 성능에 영향을 준다. 추력 리플의 영향을 받는 대표적인 성능 지표로 위치의 오차가 일정 범위 이내에 도달하는 정착 시간(Settling time)이 있다. 사용자가 원하는 위치로 이동자를 제어하기 위해 제어기 출력이 위치에 따라 달라지는 추력 리플을 상쇄할 필요가 있다. 이를 위해서 제어기 이득을 키워주는 방법이 사용된다. 그러나 제어기 이득이 커지면 위치 및 속도 측정시 발생하는 잡음의 영향이 증폭되어 선형 반송 시스템 동작 과정에서 소음이 커지는 문제가 발생한다. 이하에서 추력 리플의 상쇄를 위하여 추력 리플을 실험적으로 검출하고, 위치 제어기에 반영하여 상대적으로 적은 제어기 이득으로도 제어 위치에 무관하게 제어 성능을 유지하며 소음도 저감하는 방법이 개시된다. 이하에서 설명할 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 장치 및 방법에 있어서, 다수의 고정자에 코일이 위치하고 그보다 적은 수의 이동자에 자석이 위치할 수 있다. 이와는 다르게 고정자에 자석이 위치하고 이동자에 코일이 위치할 수도 있다. 예를 들어 장치의 바닥에 자석이 배치되어 고정자의 역할을 하고 이동자에 코일이 위치하는 경우 이동자의 추력을 만들기 위해 코일에 흐르는 전류의 제어는 이동자에 위치한 제어기를 통해 이루어질 수 있다.
도 1을 참조하면, 복수개의 고정자(110) 와 이동자(130)을 포함하는 선형 반송 시스템의 구조를 확인할 수 있다. 선형 반송 시스템에서 복수개의 고정자(110)는 일정 거리(120)를 유지하여 배치될 수 있다. 이러한 구조로 인해 이동자(130)의 길이는 어느 위치에 있더라도 고정자(110)에 의해 제어될 수 있도록 설계된다. 이 때 이동자(130)의 위치에 따라 고정자(110)의 코일에 흐르는 전류로 인한 자기 경로가 달라질 수 있다. 이로 인해 고정자(110)가 제공할 수 있는 추력에는 위치에 따른 함수로 추력 리플이 발생할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 이동자 위치에 따른 추력 리플을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 이동자의 위치에 따라 고정자의 코일에 흐르는 전류로 인한 자기 경로가 달라지게 되어, 추력 리플(210)의 변화가 있는 것을 알 수 있다. 일 실시예에서, 추력 리플(210)은 다음과 같이 정현파 함수의 합의 형태로 나타낼 수 있다.
즉 추력 리플fripple(x)은 선형모터의 치(teeth) 피치가 일 때 위치 x에 대한 정현파 함수의 합으로 표현될 수 있다. 여기서, Ak는 정현파 함수의 크기를 나타내고, 는 위상각을 나타낸다. 이 때의 추력 리플(210)의 변화에는 리니어 모터와 유사한 형태로 전기각에 종속적인 성분과 함께, 이동자 위치에 따라 변화하는 추력 상수의 양상도 함께 포함되어 있을 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 장치(300)는 위치 제어기(310), 보상된 추력 명령 생성기(320), 전류 제어기(330), 및 추력 리플 보상기(340)를 포함할 수 있다.
위치 제어기(310)는 사용자로부터 사용자가 원하는 이동자의 위치를 입력 받을 수 있다. 위치 제어기(310)는 사용자로부터 입력 받은 이동자의 위치에 기초하여 이동자를 사용자가 희망하는 위치에 위치시키기 위한 신호를 보상된 추력 명령 생성기(320)에 제공할 수 있다.
보상된 추력 명령 생성기(320)는 위치 제어기(310)에서 수신 받은 신호와 추력 리플 보상기(340)에서 기결정된 추력 리플 보상 데이터에 기초하여 생성된 추력 리플 보상 신호를 기초로 전류 제어기(330)에 보상된 추력 명령을 생성할 수 있다. 위치 제어기(310)를 통해 수신 받은 신호와 보상된 추력 리플 보상기(340)에서의 추력 리플 보상 신호는 보상된 추력 명령 생성기(320)에서 조합되어 전류 제어기(330)에 이동자를 사용자가 희망하는 위치에 위치시키기 위한 신호를 제공할 수 있다.
전류 제어기(330)는 보상된 추력 명령 생성기(320)로부터 보상된 추력 명령에 관한 신호를 수신할 수 있다. 전류 제어기(330)는 보상된 추력 명령에 관한 신호를 기반으로 고정자의 코일에 흐르는 전류를 제어하기 위한 전압 명령을 생성할 수 있다. 이에 기초하여 고정자는 이동자의 위치를 제어할 수 있다.
추력 리플 보상기(340)는 기결정된 추력 리플 보상 데이터에 기초하여 추력 리플 보상 신호를 보상된 추력 명령 생성기(320)에 제공할 수 있다. 추력 리플 보상 신호를 생성하는 기초가 되는 기결정된 추력 리플 보상 데이터는, 위치-추력 리플 순람표(look-up table)를 실험적으로 얻는 과정을 통해 획득될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 단계(410)에서 제어 장치는 위치 명령에 기초하여, 이동자의 위치를 제어하는 신호를 제공할 수 있다. 제어 장치는 사용자로부터 이동자의 위치에 관한 입력을 받고, 이동자의 위치를 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있다.
단계(420)에서 제어 장치는 기결정된 추력 리플 보상 데이터에 기초하여 추력 리플 보상 신호를 제공할 수 있다. 제어 장치는 위치-추력 리플 순람표에 기초하여 미리 결정된 추력 리플 보상 데이터를 기반으로, 추력 리플 보상 신호를 생성할 수 있다.
단계(430)에서 제어 장치는 위치 제어기의 출력 신호와 추력 리플 보상 신호에 기초하여 보상된 추력 명령을 생성할 수 있다. 제어 장치는 사용자가 희망하는 위치로 이동자를 제어하기 위한 신호와 위치에 대한 추력 리플을 고려하여 조합된 보상된 추력 명령을 생성할 수 있다.
단계(440)에서 제어 장치는 보상된 추력 명령에 기초하여 고정자의 코일에 흐르는 전류를 제어하기 위한 전압 명령을 생성할 수 있다. 전압 명령은 기초하여 위치 제어기의 출력 신호와 추력 리플 보상 신호가 조합된 것으로, 위치에 따른 추력 리플을 모두 고려하여 이동자를 제어하기 위한 전압 명령일 수 있다.
단계(450)에서 제어 장치는 전압 명령을 고정자의 코일에 적용할 수 있다. 고정자의 코일에 흐르는 전류는 전압 명령을 통해 제어되어 위치에 따른 추력 리플을 고려하여 이동자를 제어할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 장치의 추력 리플 보상 데이터를 획득하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 제어 장치의 추력 리플 보상 데이터는 이동자를 제1 방향으로 구동하고, 제1 방향과 반대 방향으로 제2 방향 구동하여 획득된 추력 명령값의 평균을 저장함으로써 획득될 수 있다.
단계(510)에서 제어 장치는 이동자를 제1 방향 구동할 수 있다. 제1 방향은 정방향일 수 있으며, 단계(510)에서 제1 방향 구동을 통해 정방향 구동시 위치에 대한 추력 리플 명령값을 획득할 수 있다.
단계(520)에서 제어 장치는 이동자의 제1 방향 추력 명령값을 저장할 수 있다. 단계(520)에서 제어 장치는 정방향일 수 있는 제1 방향의 모든 영역에서의 위치에 따른 이동자의 추력 리플 값을 저장할 수 있다.
단계(525)에서 제어 장치는 이동자의 제1 방향 구동에 대한 전체 영역 값의 저장이 완료된 경우 제1 방향 구동을 마칠 수 있다. 제어 장치는 이동자의 제1 방향 구동에 대한 전체 영역 값의 저장이 완료되지 않은 경우 제1 방향 구동을 다시 반복할 수 있다.
단계(530)에서 제어 장치는 이동자를 제2 방향 구동할 수 있다. 제2 방향은 역방향일 수 있으며, 단계(530)에서 제2 방향 구동을 통해 역방향 구동시 위치에 대한 추력 리플 명령값을 획득할 수 있다.
단계(540)에서 제어 장치는 이동자의 제2 방향 추력 명령값을 저장할 수 있다. 단계(540)에서 제어 장치는 역방향일 수 있는 제2 방향의 모든 영역에서의 위치에 따른 이동자의 추력 리플 값을 저장할 수 있다.
단계(545)에서 제어 장치는 이동자의 제2 방향 구동에 대한 전체 영역 값의 저장이 완료된 경우 제2 방향 구동을 마칠 수 있다. 제어 장치는 이동자의 제2 방향 구동에 대한 전체 영역 값의 저장이 완료되지 않은 경우 제2 방향 구동을 다시 반복할 수 있다.
단계(550)에서 구동 장치는 저장한 제1 방향 추력 명령값과 제2 방향 추력 명령값의 평균값을 저장하여 순람표를 획득할 수 있다. 단계(550)에서 실험적으로 구한 추력 명령에는 제어기 오차와 위치 센싱 잡음 등이 포함되어 있을 수 있다. 이를 제거해주기 위해 추력 리플 성분의 크기 및 위상에 영향을 주지 않는 특성을 가지는 저역 필터 혹은 노치 필터를 적용하여 보간을 할 수 있다. 단계(550)에서 획득된 순람표는 이동자의 속도와 전류명령을 수집하는 표본화 주기에 따라 달라질 수 있다. 따라서 이동자의 위치를 입력으로 하고 보상될 추력에 따른 추력 명령을 출력으로 하는 추력 리플의 보상이 가능하다. 보상할 추력 명령이 위치와 대응되도록 구성된 순람표를 선형 보간하여 최종적으로 보상할 추력 명령을 획득할 수 있다. 추력 명령 는 다음과 같은 선형 보간을 통해 획득될 수 있다.
배열 의 인덱스 성분은 위치와 대응되므로, 와 는 위치를 배열 의 인덱스로 대응한 후, 각각 정수와 실수로 분리한 값일 수 있다. 위 보간은 선형 함수 또는 다항 함수를 통해 이루어질 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 장치의 추력 리플 보상 데이터를 획득하는 과정에서의 전류 명령을 설명하기 위한 도면이다.
획득된 위치에 따른 추력 리플에는 이동자의 속도와 관련된 성분이 포함될 수 있다. 따라서 이를 제외한 추력 리플에 상응하는 곡선(630)을 기준으로 제1 방향으로의 구동을 통해 양의 값을 갖는 전류 명령 값의 곡선(610)이 획득될 수 있다. 또한 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향 구동으로의 구동을 통해 음의 값을 갖는 전류 명령 값의 곡선(620)이 획득될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 장치의 보상 전후 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 보상 전 위치 제어기의 출력을 나타내는 곡선(710)은 위치에 따라 고점, 영점, 저점에서의 변동이 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 보상 후 위치 제어기의 출력을 나타내는 곡선(720)은 보상 전 위치 제어기의 출력을 나타내는 곡선(720)에 비해 평탄해진 것을 확인할 수 있다. 위치에 따른 전류 명령 함수의 고점, 영점, 저점에서의 정착 시간 측정은 보상 전에 비해 보상 후에 줄어들 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
위에서 설명한 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 또는 복수의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (16)

  1. 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 장치에 있어서,
    위치 명령에 기초하여 상기 이동자의 위치를 제어하기 위한 위치 제어기;
    기결정된 추력 리플 보상 데이터에 기초하여 추력 리플 보상 신호를 제공하는 추력 리플 보상기;
    상기 위치 제어기의 출력 신호와 상기 추력 리플 보상 신호에 기초하여 보상된 추력 명령을 생성하는 보상된 추력 명령 생성기; 및
    상기 보상된 추력 명령에 기초하여 상기 고정자를 제어하기 위한 전압 명령을 생성하는 전류 제어기를 포함하고,
    상기 기결정된 추력 리플 보상 데이터는,
    상기 이동자를 제1 방향 구동하고, 상기 제1 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 저장하고, 상기 이동자를 상기 제1 방향과 반대 방향으로 제2 방향 구동하고, 상기 제2 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 저장하고, 및 상기 제1 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값과 상기 제2 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 평균 내어 저장하여 획득되는 것인,
    제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값은,
    상기 이동자의 상기 제1 방향 구동 시 전체 영역에 대한 저장이 완료되지 않은 경우 상기 제1 방향 구동을 반복하여 저장되는 것인,
    제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값은,
    상기 이동자의 상기 제2 방향 구동 시 전체 영역에 대한 저장이 완료되지 않은 경우 상기 제2 방향 구동을 반복하여 저장되는 것인,
    제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 추력 리플 보상 신호는,
    상기 추력 리플 보상 데이터에 필터를 적용하여 획득되는 것인
    제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 필터는,
    저역 필터 혹은 노치 필터인
    제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 추력 리플 보상 신호는,
    상기 추력 리플 보상 데이터에 함수 보간을 적용하여 획득되는 것인
    제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 함수 보간은,
    선형 보간 또는 다항 함수 보간인
    제어 장치.
  9. 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 방법에 있어서,
    위치 명령에 기초하여 상기 이동자의 위치를 제어하는 신호를 제공하는 단계;
    기결정된 추력 리플 보상 데이터에 기초하여 추력 리플 보상 신호를 제공하는 단계;
    상기 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 제어 장치에 포함된 위치 제어기의 출력 신호와 상기 추력 리플 보상 신호에 기초하여 보상된 추력 명령을 생성하는 단계;
    상기 보상된 추력 명령에 기초하여 상기 고정자에 흐르는 전류를 제어하기 위한 전압 명령을 생성하는 단계; 및
    상기 전압 명령을 상기 고정자에 적용하는 단계를 포함하고,
    상기 기결정된 추력 리플 보상 데이터는,
    상기 이동자를 제1 방향 구동하고, 상기 제1 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 저장하고, 상기 이동자를 상기 제1 방향과 반대 방향으로 제2 방향 구동하고, 상기 제2 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 저장하고, 및 상기 제1 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값과 상기 제2 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 평균 내어 저장하여 획득되는 것인,
    제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 저장하는 단계는,
    상기 이동자의 상기 제1 방향 구동 시 전체 영역에 대한 저장이 완료되지 않은 경우 상기 제1 방향 구동을 반복하는 단계를 포함하는,
    제어 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 방향 구동에 대한 상기 이동자의 추력 명령값을 저장하는 단계는,
    상기 이동자의 상기 제2 방향 구동 시 전체 영역에 대한 저장이 완료되지 않은 경우 상기 제2 방향 구동을 반복하는 단계를 포함하는,
    제어 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 추력 리플 보상 신호는,
    상기 추력 리플 보상 데이터에 필터를 적용하여 획득되는 것인
    제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 필터는,
    저역 필터 혹은 노치 필터인
    제어 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 추력 리플 보상 신호는,
    상기 추력 리플 보상 데이터에 함수 보간을 적용하여 획득되는 것인
    제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 함수 보간은,
    선형 보간 또는 다항 함수 보간인
    제어 방법.

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