KR20020077801A - 솔레노이드 액튜에이터의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔레노이드 액튜에이터의 히스테리시스특성에 의한 흡인력의 편차를 해소하는 것을 그 과제로 한다.

이를 해결하기 위한 수단으로 솔레노이드 구동전류(I)를 어떤 목표전류치(I_T)를 향해 제어할 때 목표전류치에 대해 오버슈트와 언더슈트를 반복하여 목표전류치로 설정되도록 제어한다. 이와 같이 솔레노이드 구동전류를 증감진동시킨 후 목표전류치에 도달하도록 제어함으로써 솔레노이드 액튜에이터의 전류증가방향과 전류감소방향의 흡인력 특성의 편차의 중간점에 흡인력이 안정되어 히스테리시스특성을 없앨 수 있다.

Description

솔레노이드 액튜에이터의 제어방법{METHOD OF CONTROLLING SOLENOID ACTUATOR}

본 발명은 솔레노이드 액튜에이터의 제어방법에 관한 것으로서, 특히 히스테리시스 특성에 기인하는 흡인력의 편차를 해소하는 솔레노이드 액튜에이터의 제어방법에 관한 것이다.

도 3은 솔레노이드 액튜에이터의 전류/흡인력 특성을 나타내고, 구동전류(I)를 0부터 증가해 갈 때와 최대전류로부터 감소해 갈 때 특성이 일치하지 않는 히스테리시스 루프를 그리고, 도 4와 같이 구동전류(I)를 목표전류치(I_T)까지 증가해 가는 경우(a)와, 목표전류치(I_T)보다도 높은 전류치로부터 전류를 저하하여 목표전류치(I_T)에 달한 경우(b)에서는 도 5와 같이 (b)쪽이 (a)보다도 강한 흡인력(f)을 발휘한다.

솔레노이드 액튜에이터의 사용형태에 따라서는 히스테리시스 특성에 의한 흡인력의 변화는 문제가 되지 않는 경우도 있지만 보다 정밀한 흡인력 제어를 필요로 할 경우에는 히스테리시스 특성이 문제가 된다.

예를들면 솔레노이드 액튜에이터로 커팅헤드를 승강구동하여 잘린 문자를 작성하는 커팅시트용 커팅머신이나 솔레노이드 액튜에이터로 펜헤드를 승강구동하여 작도하는 펜플로터에 있어서, 구동전류를 0에서 목표치로 상승시키는 소프트 랜딩제어와, 헤드를 고속으로 하강시키기 위해 솔레노이드에 대전류를 흐르게 하여 커터나 펜이 착지하기 직전에 전류를 목표치로 저하시키는 스피드 랜딩 제어를 행할 경우는 제어방법에 의해 커터나 펜의 접지압에 차가 발생한다는 문제가 있다.

그래서 솔레노이드 액튜에이터의 히스테리시스 특성에 의한 흡인력의 편차를 해소하기 위해 해결해야 할 기술적 과제가 발생하는 것으로 본 발명은 상기 과제를해결하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 솔레노이드 액튜에이터의 제어방법에 의한 솔레노이드 구동전류의 그래프.

도 2는 본 발명의 솔레노이드 액튜에이터의 제어방법에 의한 흡인력 특성의 그래프.

도 3은 솔레노이드 액튜에이터의 전류/흡인력 특성의 그래프.

도 4는 종래의 솔레노이드 액튜에이터의 제어방법에 의한 솔레노이드 구동전류의 그래프.

도 5는 종래의 솔레노이드 액튜에이터의 제어방법에 의한 흡인력 특성의 그래프.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 제안하는 것으로 솔레노이드 구동전류를 어떤 목표치를 향해 제어할 때 솔레노이드 구동전류를 목표치의 상하로 진동시키는 진동기간을 거쳐 목표치로 안정시키는 솔레노이드 구동전류 제어수단에 의해 솔레노이드 액튜에이터의 히스테리시스 특성을 없애는 솔레노이드 액튜에이터의 제어방법을 제공하는 것이다.

다음 본 발명의 실시의 일예를 도면에 따라 설명한다. 도 1은 솔레노이드 구동전류를 나타내는 그래프이며, 솔레노이드 구동전류(I)를 어떤 목표전류치(I_T)까지 증가해 갈 경우(a)와, 구동전류(I)를 목표전류치(I_T)보다도 높은 값에서 저하시켜 목표전류치에 이른 경우(b) 중 어느 하나라도 목표전류치(I_T)에 대해 오버슈트와 언더슈트를 몇회나 반복하고 그 진폭이 점점 감쇠하여 목표전류치(I_T)에 셋트되도록 제어한다.

이와 같이 솔레노이드 구동전류를 목표전류치에 대해 증감진동시킨 후 목표전류치에 도달하도록 제어함으로써 도 3에 도시한 히스테리시스 루프내에서 흡인력이 상하로 진동하여 목표전류치가 히스테리시스 루프와 교차하는 상하 2점의 중간점에 솔레노이드 액튜에이터의 흡인력이 안정되고 솔레노이드 액튜에이터의 히스테리시스특성이 없어지게 된다. 따라서 도 2와 같이 구동전류(I)를 증가해 갈경우(a)와, 구동전류를 감소해 갈 경우(b) 중 어느 경우도 동일 목표전류치(I_T)에 있어서 같은 흡인력(f)이 된다.

상기의 전류제어수단으로서는 솔레노이드 제어회로에서 솔레노이드 구동회로로의 전류제어신호의 선단(상승)에지를 트리거로서 VCO를 기동시켜 VCO가 출력하는 교류파를 전류제어신호에 일정시간 중첩시키도록 구성하거나, 소프트웨어 프로그램에 의해 마이크로 프로세서로 도 1의 전류치 패턴과 비슷한 제어신호를 생성하여 마이크로 프로세서로부터 직접 솔레노이드 구동회로로 제어신호를 출력하도록 구성하는 등 각 종의 회로를 적용할 수 있으며 특별히 한정되는 것은 아니다.

또한 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 변경 및 변형이 가능하며, 이러한 변경 및 변형이 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

이상 설명한 것과 같이 본 발명의 솔레노이드 액튜에이터의 제어방법은 솔레노이드 구동전류를 목표전류에 대해 증감진동시켜 목표전류치에 도달하도록 제어함으로써 솔레노이드 액튜에이터의 히스테리시스 특성이 없어지고, 구동전류를 증가하고 목표전류치에 이르는 경우와 구동전류를 저하하여 목표전류치에 이른 경우와의 흡인력의 편차가 해소되어 고정밀한 흡인력 제어가 가능하게 된다.

Claims (4)

1. 솔레노이드 구동전류를 어떠한 목표치를 향해 제어할 때 솔레노이드 구동전류를 목표치의 상하로 진동시키는 진동기간을 거쳐 목표치로 안정시키는 솔레노이드 구동전류 제어수단에 의해 솔레노이드 액튜에이터의 히스테리시스특성을 없애는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 액튜에이터의 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   전류제어신호의 선단에지를 트리거로서 이용하여 솔레노이드 구동전류 제어수단을 기동시키는 단계와,

   솔레노이드 구동전류 제어수단으로부터 생성된 교류파를 전류제어신호에 일정시간 동안 중첩시키는 단계를

   더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 액튜에이터의 제어방법.
3. 제2항에 있어서,

   솔레노이드 구동전류 제어수단을 기동시키기 위한 전류제어신호가 솔레노이드 제어회로로부터 솔레노이드 구동회로로 공급되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 액튜에이터의 제어방법.
4. 제1항에 있어서,

   솔레노이드 액튜에이터용 전류값 패턴에 연속하는 제어신호를 생성하는 단계와,

   이 제어신호를 솔레노이드 구동회로에 전달하는 단계를

   더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 액튜에이터의 제어방법.