KR890004079Y1 - 직류서어보 모터의 미세속도 제어회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

직류서어보 모터의 미세속도 제어회로

제1도는 본 고안의 회로도.

제2도는 본 고안에 따른 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

D/A : 디지탈/아날로그 변환기 DRV : 모터드라이버

M : DC서어보 모터 DC₁: 포토 카풀러

VR₁: 가변저항 R_1-R₂: 저항

TG : 타코메타

본 고안은 직류(DC) 서어보 모터의 미세속도 제어회로에 관한 것으로써, 특히 직류(이하 DC라 칭함) 서어보 모터로 구동되는 전반적인 시스템에서 미세한 속도조정으로 정확한 위치제어가 요구될때 사용자가 입력시킨 데이타에 따라 분해하여 모터의 회전속도를 정확하게 제어할수 있도록한 회로에 관한 것이다.

일반적으로 DC 서어보 모터는 일반 모터와는 달라서 회로의 다시탈 직접회로(IC), 마이크로컴퓨터 저렴화와 보급에 의해 제어장치도 디지탈화의 경향에 있다. 그 하나가 스텝핑모터의 재확인이며, 다른 하나가 클로즈드 루우프(Closed Loop)제어 시스템에서의 디지탈 제어이다.

모터 구동분야에서도 PLL(Phase Lock Loop)용이나 스텝핑 모우터전용 IC도 시판되고 있다.

또한 마이크로컴퓨터도 고속의 제어분야에서는 처리속도의 점에서 어렵기는 하나 비교적 저속의 분야, 예를 들어 다아리스터의 위상제어, PLL제어등에 적극적으로 채용되고 있다.

그리고 위치제어의 분야에서도 제1도와 같은 디지털 서어보장치 예와 같이 지령과 피드백을 디지탈 신호로하여 고정도화를 꾀하여 왔다.

제1도의 동작을 간단히 기술하면 사용자가 목표위치 도달을 위한 속도명령이 디지탈 제어부(100)로부터 마이컴이나 모니터제어부(50)로 입력이 되면 이에따라 DC 서오보 모터(60)의 회전속도가 라코메타(70)에 의해서 감지되어 사용자가 소망하는 목표위치인가를 판변하여 목표위치에 크게 떨어져 일을 할때는 다시 목표위치에 도달을 위한 데이터를 입력시킨다.

이결과 현재 모터의 회전속도에 의해서 사용자 소망하는 목표위치에 거의 도달하였을 때 DC 서어보 모터(60)의 최소속도의 지령을 출력하여 위치를 제어하여왔었다.

상기와 같은 종래의 모터위치 제어회로에서는 제어장치에서 보내온 디지탈 속도명령을 D/A콘버더(40)에서 아나로그 신호로 변환할때 모터의 회전속도 지령치 즉 제어장치에 입력된 데이터값이 아주 미세할때 분해능력이 떨어져 미세조정이 되지 않으므로 미세한 속도조정으로 정확한 위치 제어기로 사용될수 없는 불편한 점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반결점을 해소코자 안출한 것으로써, DC서어보 모터로 구동되는 전반적인 시스템에서 속도지령 데이타를 분해하여 미세한 속도조정신호로 모터의 회전속도를 제어하여 사용자가 희망하는 정확한 위치제어를 할 수 있는 회로를 제공하는데 그 목적을 두고 있다.

이하 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안에 따른 회로도로서 제2도중 R₁-R₂는 저항, VR₁은 가변저항, D₁은 다이오드, D/A는 디지탈/아날로그 변환기, TG는 타고메터, M은 DC 서어보 모터, DRV는 모터드라이버, PC₁는 포토카풀러이며, DC 서어보모터(M)의 정.역방향 제어신호를 입력으로하고 마이콤에서 출력되는 속도제어지령신호와 방향제어신호를 단자(11)과 (12)로 받아 즉 디지탈데이타를 입력으로하여 아나로그 값으로 변환하여 모터드라이버(DRV)에 인가하는 디지탈/아나로그변환기(D/A)와, 사용자가 입력시킨 속도명령과 DC서어보 모터(M)가 회전하는 속도를 측정하여 상기한 모터드라이버(DRV)를 사용자가 입력시킨 속도명령에 의거 DC서어보모터(M)가 회전하도록 제어전압 신호를 출력하는 타코메타(TG)와, DC서어보모터(M)의 회전속도를 미세한 속도로 조절하기 위한 수단으로 디지탈/아나로그(D/A)의 출력단자(Vout)에서 출력되는 전압을 입력단자(Vin)에 인가되어지는 전압에 따라 분해하여 단자(13)의 미세속도 제어신호의 상태에 따라 입력단자(Vin)에 인가하는 미세속도 제어부(2)로 구성된다.

상기한 바와같은 구성을 가진 본 고안의 모터 미세속도 제어회로의 테이터 흐름도는 도면 제3도에서 도시되어 있으며, 그 데이터의 흐름도를 살펴보면, 사용자가 마이콤에 입력시킨 데이터에 따라 DC 서어보모터(M)의 회전에 의해서 제어하고자 하는 시스템이 목표위치에 거의 도달하면, 이때 사용자가 미세속도 제어부(2)에 데이터를 입력시켜 시스템이 목표위치에 정확하게 도달하도록 하는 데이터 흐름도이다.

상기한 구성 및 데이터 흐름도를 가진 본 고안의 회로 동작을 설명한다.

우선, DC서어보모터(M)의 회전속도제어에 해당되는 분해능력을 살펴보면, 디지탈//아나로그변환기(D/A)의 단자(11) 속도지령 테이타 입력단자(D₉-D₇)에 인가된 마이콤의 테이터 출력에 의해서 256(2⁸)가지의 아나로그 값이 모터드라이부(DRV)에 인가되어 DC 서어보모터(M)의 회전속도를 제어하는데 이때 디지탈/아나로그변환기(D/A)의 출력단자(Vout)에서 출력되는 전압이 보통 10V가 되어 입력단자(Vin)에 인가되므로 모터회전속도 제어시 속도 명령 데이터를 10/256의 분해능력을 갖게된다.

따라서 정밀을 요하는 부분에서는 10/256 분해능력보다 더욱 정밀한 제어가 요구되는바, 제2도에서 미세속도 제어부(2)를 사용하여 모터회전속도를 제어한다.

여기서 본 고안에 사용된 미세속도 제어부(2)의 동작을 설명하면, 마이콤으로부터 입력된 데이터에 의해서 사용자가 소망하는 목표위치에 시스템이 거의 도달하였을때, 사용자가 미세속도 제어신호, 즉 "로우 레벨을 입력시키면 포토카풀러(PC₁)의 발광다이오드가 "온"되므로 이에 따라 포토카풀러(PC₁)의 포토프랜지스터가 도통되므로 디지털/아나로그변환기(D/A)의 출력단자(Vout)에서 출력된 10V의 전압이 가변저항(VR₁), 저항(R₁)에 의해 분배되어 입력단자((Vin)에 인가되므로 모터드라이브(DRV)에 인가되는 모터 회전제어신호의 아나로그값은 디지털/아나로그변환기(D/A)에 입력되는 데이터(256)와 가변저항(VR₁), 저항(R₂)에 의해서 결정되는 전압이 2일때 2/256로 분해능력이 높아져 사용자가 희망하는 위치를 정확히 제어할 수 있다.

즉, 제3도의 본 발명의 프로그램과 같디. (ㄱ)과정에서 목표위치 도달을 위한 속도지령을 하면 (ㄴ)과정에서 목표위치와 현재위치를 비교하여 차이에 따라 (ㄷ)과정에서 속도 출력 변환신로를 온거하여 (ㄹ)과정에서 최소속도지령을 출력하고 (ㅁ)과정에서 현재위치와 목표위치가 같은 가를 체크한다.

상기 과정에서 같을때 속도출력 변환신호는 오프하여 완료한다.

상술한 바와 같이 DC서어보모터로 구동되는 일반시스템에서 정확한 위치제어가 요구될때 미세속도 조정으로 정확하게 모터를 제어할수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 중앙처리장치에서 출력되는 데이터를 받아 모터드라이부(DRV)에 인가하여 DC 서어보모터(M)가 입력된 데이터에 따라 회전하도록 하는 디지털/아나로그변환기(D/A)와 DC 서어보모터(4)의 회전속도를 측정하여 상기 모터드라이브(DRV)에 콘트롤신호 인가하는 타고메타(TG)등으로 구성된 모터속도를 제어회로에 있어서, 상기한 디지탈/아나로그변환기(D/A)에서 출력되는 모터 회전속도제어 분해능력을 정확하게 하기 위한 수단으로써 디지탈/아나로그변환기(D/A)의 출력단자(Vout)와 입력단자(Vin)에 가변저항(VR₁), 저항(R₁), 다이오드(D₁), 포토카풀러(PC₁)를 구비한 미세 속도제어부(2)를 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 직류서어보모터 미세속도 제어회로.