전기식 2-축 대부하 플랫폼의 구동장치 설계에 관한 연구

최병창; 김종환

doi:10.5573/ieie.2018.55.2.105

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자료유형: 학술저널

저자정보: 최병창 (국방과학연구소) 김종환 (국방과학연구소)

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지 전자공학회논문지 제55권 제2호(통권 제483호)

발행연도: 2018.2

수록면: 105 - 112 (8page)

DOI: 10.5573/ieie.2018.55.2.105

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본 논문에서는 2-축 대부하 플랫폼의 전기식 구동장치 설계에 관한 연구내용을 기술하였다. 2-축 대부하 플랫폼은 2 자유도를 가지면서 외부제어장치의 추적 명령에 대한 고각과 방위각을 구동한다. 고각 및 방위각은 서보모터와 일련의 기어박스를 포함하는 구동기를 통해 동시에 구동된다. 본 논문에서는 제안된 플랫폼 구조의 동역학 기반의 수학적 모델을 제시하였고, 최적의 제어기를 설계하고 전기적 성능의 시뮬레이션을 위해 매트랩/시뮬링크를 이용한 구동기의 모델을 개발하였다. 전류와 속도제어기는 비례적분과 안티와인드업 제어기로 구성되고, 각 제어기의 파라미터들은 오버슈트가 없는 위치응답특성과 최적의 성능을 도출 가능한 값으로 결정되었다. 2-축 대부하 플랫폼의 시제품은 제작되었고 시뮬레이션 결과를 검증하였다. 측정된 결과와 시뮬레이션 결과는 대체적으로 잘 부합하였고, 개발된 모델링은 정밀자세제어를 수행하는 다른 대부하 시스템의 설계 시적용가능 할 것이라 판단된다.

#Two-axis heavy load platform(THLP) #Servo motor #Actuator #Dynamics #Controller

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Korhan Dokumaci, Metin U. Salamci, M. Timur Aydemir, “Modeling, PID control and simulation of a rocket launcher system”, 16th International Power Electronics and Motion Control Conference and Exposition, 1283-1288, Antalya, Turkey, September, 2014 Jong-Shik Kim, Seong-Ik Han, Woo-Jeon Sim, Chung-Kyun Kim, Design of the Position Control System for a Nonlinear Multivariable Launcher“, Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol. 9, no. 4, pp. 154-166, December 1992. Frank L. Lewis, Darren M. Dawson, Chaouki T. Abdallah, Robot Manipulator Control Theory and Practice, Marcel Dekker, Inc., 2004 Benjamin C. Kuo, Farid Golnaraghi, Automatic Control Systems, John Wiley & Sons, Inc., 2003 M. L. Workman, R. L. Kosut, G. F. Franklin, “Adaptive Proximate Time-Optimal Servomechanisms : Continuous Time Case”, American Control Conference, June, 1987

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