KR19980053907A

KR19980053907A - Target value correction device and method for DC motor position control

Info

Publication number: KR19980053907A
Application number: KR1019960073036A
Authority: KR
Inventors: 신동철
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-09-25

Abstract

이 발명은 직류모터 위치 제어용 목표값 보정장치 및 보정방법에 관한 것으로, 현재의 모터의 위치값을 감지하기 위한 위치 감지 센서와; 상기 위치 감지 센서의 값을 입력받아, 에러를 계산하여 에러값이 클 경우 목표값을 미세하게 분할하고, 에러가 적을 경우 목표값을 크게 분할하여 위치제어를 하는 제어기와; 상기 제어기의 출력을 입력받아 모터를 제어하는 액츄에이터를 포함하여 구성되어, 직류모터를 사용하는 액츄에이터에서 목표값을 분할하여 목표 세틀링 타임 내에 위치 확보를 가능하게 하여 정확한 위치 제어를 하는 직류모터 위치 제어용 목표값 보정장치 및 보정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a target value correction device and a correction method for DC motor position control, comprising: a position detection sensor for detecting a current position value of a motor; A controller which receives the value of the position sensor and calculates an error to finely divide a target value when the error value is large, and divides the target value into a large value when the error value is small; It is configured to include an actuator for controlling the motor by receiving the output of the controller, DC motor position control for precise position control by dividing the target value in the actuator using a DC motor to ensure the position within the target settling time It relates to a target value correction device and a correction method.

Description

Target value correction device and method for DC motor position control

이 발명은 직류모터 위치 제어용 목표값 보정장치 및 보정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 직류모터를 사용하는 액츄에이터(Actuator)에서 목표값(Target Value)을 분할하여 목표 세틀링 타임(Settling time)내에 위치 확보를 가능하게 하여 정확한 위치 제어를 하는 직류모터 위치 제어용 목표값 보정장치 및 보정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a target value correction device and a correction method for DC motor position control. More specifically, a target settling time is obtained by dividing a target value in an actuator using a DC motor. The present invention relates to a target value correction device and a correction method for DC motor position control, which enables accurate positioning control.

일반적으로 종래에는 트랙션 컨트롤 시스템 등에 직류모터를 사용하여 위치 제어를 행하였다. 그러나, 직류모터를 사용하는 액츄에이터에서 오버슈트가 발생하는 등 정확한 제어가 어려웠다.In general, position control has been conventionally performed by using a DC motor for a traction control system. However, accurate control, such as overshoot, occurred in an actuator using a DC motor.

그러므로 본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 직류모터를 사용하는 액츄에이터에서 목표값을 분할하여 목표 세틀링 타임 내에 위치 확보를 가능하게 하여 정확한 위치 제어를 하는 직류모터 위치 제어용 목표값 보정장치 및 보정방법을 제공하고자 하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to solve the conventional problems, by dividing the target value in the actuator using the DC motor to ensure the position within the target settling time to correct the target value for the DC motor position control for accurate position control It is to provide an apparatus and a calibration method.

도 1은 이 발명의 실시예에 따른 직류모터 위치 제어용 목표값 보정장치의 블록 구성도.1 is a block diagram of a target value correction apparatus for DC motor position control according to an embodiment of the present invention.

도 2는 이 발명의 실시예에 따른 직류모터 위치 제어용 목표값 보정 방법의 흐름도.2 is a flowchart of a target value correction method for DC motor position control according to an embodiment of the present invention.

상기 목적을 달성하고자 하는 이 발명의 구성은, 현재의 모터의 위치값을 감지하기 위한 위치 감지 센서와; 상기 위치 감지 센서의 값을 입력받아, 에러를 계산하여 에러값이 클 경우 목표값을 미세하게 분할하고, 에러가 적을 경우 목표값을 크게 분할하여 위치제어를 하는 제어기와; 상기 제어기의 출력을 입력받아 모터를 제어하는 액츄에이터를 포함하여 이루어진다.The configuration of the present invention to achieve the above object, the position detection sensor for detecting the current position value of the motor; A controller which receives the value of the position sensor and calculates an error to finely divide a target value when the error value is large, and divides the target value into a large value when the error value is small; It includes an actuator for receiving the output of the controller to control the motor.

상기 목적을 달성하고자 하는 이 발명의 다른 구성은, 센서로부터 읽어들인 현재의 위치값과 목표값을 입력받는 단계와; 입력받은 데이터를 감산하여 현재의 에러값을 계산하는 단계와; 현재의 위치 에러값을 이용하여 목표값 분할 요소를 계산하는 단계와; 목표 세틀링 타임 대 샘플링 타임의 비에 목표값 분할 요소를 곱하여 분할회수를 계산하는 단계와; 현재의 에러값을 분할회수로 나누어 분할된 목표값을 계산하는 단계와; 현재의 위치값과 분할된 목표값을 가산하여 새로운 목표값을 계산하는 단계를 포함하여 구성되어진다.Another configuration of the present invention to achieve the above object, the step of receiving the current position value and the target value read from the sensor; Calculating a current error value by subtracting the input data; Calculating a target value division element using the current position error value; Calculating the frequency of division by multiplying the ratio of the target settling time to the sampling time by the target value dividing element; Calculating a divided target value by dividing a current error value by the divided number of times; And calculating a new target value by adding the current position value and the divided target value.

상기 구성에 의하여 이 발명을 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.When described with reference to the accompanying drawings the most preferred embodiment which can implement this invention by the above configuration as follows.

도 1은 이 발명의 실시예에 따른 직류모터 위치 제어용 목표값 보정장치의 블록 구성도이고, 도 2는 이 발명의 실시예에 따른 직류모터 위치 제어용 목표값 보정 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of a DC motor position control target value correction device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a flow chart of a DC motor position control target value correction method according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 직류모터 위치 제어용 목표값 보정장치의 구성은, 현재의 모터의 위치값을 감지하기 위한 위치 감지 센서(1)와; 상기 위치 감지 센서(1)의 값을 입력받아, 에러를 계산하여 에러값이 클 경우 목표값을 미세하게 분할하고, 에러가 적을 경우 목표값을 크게 분할하여 위치제어를 하는 제어기(2)와; 상기 제어기(2)에 연결되어, 제어 출력을 입력받아 모터를 제어하는 액츄에이터(3)로 이루어진다.As shown in Fig. 1, the configuration of the target value correcting apparatus for DC motor position control according to the embodiment of the present invention includes: a position detecting sensor 1 for detecting a position value of a current motor; A controller (2) which receives the value of the position sensor (1), calculates an error and finely divides the target value when the error value is large, and divides the target value into a large value when the error value is small; It is connected to the controller (2), consisting of an actuator (3) for receiving a control output and controlling the motor.

상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 직류모터 위치 제어용 목표값 보정장치 및 보정방법의 작용은 다음과 같다.The operation of the target value correction apparatus and the correction method for the DC motor position control according to the embodiment of the present invention by the above configuration is as follows.

먼저 사용자에 의해 전원이 인가되면, 이 발명의 실시예에 따른 직류모터 위치 제어용 목표값 보정장치의 동작이 시작된다.When power is first applied by the user, the operation of the target value correcting device for DC motor position control according to the embodiment of the present invention is started.

동작이 시작되면, 위치 감지 센서(1)에서 모터의 현재 위치를 감지하여 제어기(2)로 출력한다. 그러면, 제어기(2)는 위치 감지 센서(1)로부터 읽어들인 현재의 위치값과 미리 설정한 목표값을 입력받는다(S1).When the operation starts, the position sensor 1 detects the current position of the motor and outputs it to the controller 2. Then, the controller 2 receives the current position value read from the position sensor 1 and the preset target value (S1).

다음, 제어기(2)는 입력받은 목표값에서 현재의 위치값을 감산하여 현재의 에러값을 계산하고(S2), 현재의 위치 에러값을 이용하여 목표값 분할 요소를 함수에 대입하여 계산한다(S3).Next, the controller 2 calculates the current error value by subtracting the current position value from the input target value (S2), and calculates by substituting the target value dividing element into the function using the current position error value (S2). S3).

다음, 제어기(2)는 목표 세틀링 타임 대 샘플링 타임의 비에 목표값 분할 요소를 곱하여 분할회수를 계산하고(S4), 현재의 에러값을 분할회수로 나누어 분할된 목표값을 계산한다(S5).Next, the controller 2 calculates the divided number by multiplying the ratio of the target settling time to the sampling time by the target value dividing element (S4), and calculates the divided target value by dividing the current error value by the divided number (S5). ).

다음, 제어기(2)는 현재의 위치값과 분할된 목표값을 가산하여 새로운 목표값에 계산하고(S6), 이에 따라 액츄에이터(3)를 통해 모터가 제어된다.Next, the controller 2 adds the current position value and the divided target value to the new target value (S6), and accordingly the motor is controlled through the actuator 3.

또한, 이 값은 제어기(2)의 기준값으로 입력된다.This value is also input as a reference value of the controller 2.

상기 과정은 샘플링 주기로 반복하며, 액츄에이터(3)를 통해 모터제어를 수행한다.The above process is repeated in the sampling cycle, and the motor control is performed through the actuator 3.

도 2에서는 비례 미분 적분기에서의 제어를 통해 모터제어를 하는 단계(S7)를 추가로 도시하였으며, 다른 시스템에도 응용이 가능하다.2 further shows a step (S7) of controlling the motor through control in the proportional differential integrator, it is possible to apply to other systems.

상기 과정에 의해 안정적인 모터의 운전이 가능하며, 트랙션 컨트롤 시스템에 적용하여 오버슈트(Overshoot)를 제거할 수 있고, 스테이트 에러를 제거할 수 있다. 또한, 기존의 비례 적분 미분기와 함께 사용가능하며, 실제로 구현하기가 용이하며, 기계적으로 제어가 난해한 시스템에서 사용가능하고, 0-90 사이만을 위치 제어하여야 하는 비선형적 시스템에도 사용 가능하다.By the above process, it is possible to operate a stable motor, and can be applied to a traction control system to remove an overshoot and to eliminate a state error. It can also be used with existing proportional integral differentiators, is actually easy to implement, can be used in systems that are difficult to control mechanically, and can also be used in nonlinear systems that require position control only between 0-90.

Claims

A position detection sensor for detecting a current position value of the motor;

A controller which receives the value of the position sensor and calculates an error to finely divide a target value when the error value is large, and divides the target value into a large value when the error value is small;

And a actuator configured to control the motor by receiving the output of the controller.

Receiving a current position value and a target value read from the sensor;

Calculating a current error value by subtracting the input data;

Calculating a target value division element using the current position error value;

Calculating the frequency of division by multiplying the ratio of the target settling time to the sampling time by the target value dividing element;

Calculating a divided target value by dividing a current error value by the divided number of times;

And calculating the new target value by adding the current position value and the divided target value.