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모듈 로봇 구현을 위한 국제 표준통신 네트워크 기반 모터 제어기 개발
Development of the soft motor controller based on the international standard communication network for a modular robot

  • 사업명

    중소기업기술개발지원

  • 과제명

    모듈 로봇 구현을 위한 국제표준통신 네트워크 기반 모터 제어기 개발

  • 주관연구기관

    레드원테크놀러지(주)

  • 연구책임자

    허형팔

  • 참여연구자

    이광석   정숭오   이영필   박진주  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2007-06

  • 과제시작년도

    2006

  • 주관부처

    정보통신부

  • 사업 관리 기관

    정보통신연구진흥원
    Institute for Information Technology Advancement

  • 등록번호

    TRKO201000018123

  • 과제고유번호

    1440002028

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    ...


    가. 기술개발 내용
    (1) 전체 시스템
    ○ 메인 프로세서의 모터를 제어하는 중추적인 역할을 하는 소프트웨어 제어기와 하위 레벨의 모터 제어 신호를 수신하여 모터를 구동하고 피드백 값을 전송 하는 모터드라이버로 구성
    ...

    가. 기술개발 내용
    (1) 전체 시스템
    ○ 메인 프로세서의 모터를 제어하는 중추적인 역할을 하는 소프트웨어 제어기와 하위 레벨의 모터 제어 신호를 수신하여 모터를 구동하고 피드백 값을 전송 하는 모터드라이버로 구성
    (2) 소프트웨어 모터 제어기 개발 구조
    ○ 소프트웨어 모터 제어기는 모터를 제어하는 중추적인 역할을 담당
    ○ 어플리케이션 프로세스, 모터제어 프로세스, 타이머, 예외 처리자, 동기화 매니저, 통신 인터페이스로 구성
    (3) 소프트웨어 모터 제어 알고리즘
    ○ 상위 응용프로그램 중 모터제어 프로그램 수행 시 모터제어프로세스 시작
    ○ 모터제어 프로세스 스케줄러, 멀티 모터 동기화제어, 피드백신호에 의한 모터제어, 하위레벨의 모터 드라이버와의 통신 연결 등의 기능
    ○ 모터제어의 경우 퍼지 PID제어, 선형 PID제어, 퍼지-뉴로 및 유전 알고리즘 적용하여 변경 가능
    (4) 모터 드라이버 개발 구조
    ○ 상위의 소프트웨어 모터제어기에서 전송한 모터제어 신호를 수신하여 모터를 구동하고 피드백 값을 전송하는 역할을 담당
    ○ 상위레벨의 소프트웨어 모터제어기와의 인터페이스를 위한 통신 인터페이스 모듈과 모터구동을 위한 드라이버 모듈로 구성
    (5) 모터드라이버 구동알고리즘
    ○ 상위의 소프트웨어 모터제어기에서 전송한 모터제어 신호를 수신하면 모터 드라이버 실행
    ○ 제어신호를 바탕으로 3상 PWM신호 생성, 3상 PWM 교류신호로 모터 구동, 전류센서 및 엔코딩 펄스카운터에서 모터 피
    드백신호 생성, 피드백 신호 상위 소프트웨어 모터 컨트롤러에 전송
    나. 기술개발 범위
    ○ 국제표준통신 네트워크 기반 저 잡음, 고속도, 리얼타임 인터페이스 모듈개발
    ○ 소프트웨어 모터 제어기 기반 위치, 속도 및 토크제어 알고리즘개발
    ○ 네트워크 기반 소프트웨어 제어를 위한 모터 드라이버 모듈개발
    ○ Multi-target/Multi-synchronization 제어를 위한 소프트웨어모터 제어기 개발
    ○ 개발된 국제표준통신 네트워크기반 모터제어기 검증을 위한 모듈형 이동로봇 Test-Bed 구현
    ○ 모터의 고장 및 원인 등의 모터 제어의 안전성에 대한 안전진단 기술 개발


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 3
    3. 요약문 ... 4
    4. 목차 ... 12
    5. 제1장 서론 ... 14
    6. 1. 기술개발 정의 ... 14
    7. 2. 기술개발 범위 ... 14
    8. 3. 기술 개발 기능 ... 15
    9. 4. 기술개발 필요성 ...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 3
    3. 요약문 ... 4
    4. 목차 ... 12
    5. 제1장 서론 ... 14
    6. 1. 기술개발 정의 ... 14
    7. 2. 기술개발 범위 ... 14
    8. 3. 기술 개발 기능 ... 15
    9. 4. 기술개발 필요성 ... 15
    10. 5. 최근연구 동향 ... 17
    11. 6. 개발 기술의 시장성 ... 21
    12. 제2장. 국제표준 네트워크 기반 인터페이스 모듈 개발 ... 23
    13. 1. EtherCAT 통신 네트워크 ... 24
    14. 2. EtherCAT telegram 전송기술 ... 30
    15. 3. EtherCAT distributed clock 기술 ... 35
    16. 4. EtherCAT 데이터 인터페이싱 기술 ... 42
    17. 5. EtherCAT XML DD 기술 ... 54
    18. 6. Servo driver XML DD 프로파일 개발 ... 79
    19. 7. 네트워크 인터페이스 모듈 설계 및 프로그래밍 ... 124
    20. 제3장. 서보모터 구동 드라이버 개발 ... 171
    21. 1. BLDC 모터 개요 ... 171
    22. 2. BLDC 모터 드라이버 설계 및 구현 ... 173
    23. 3. BLDC 모터 구동 프로그래밍 및 결과 ... 180
    24. 제4장. 네트워크 기반 소프트 모터제어기 개발 ... 203
    25. 1. 네트워크 기반 서보모터 제어 ... 203
    26. 2. 네트워크 기반 BLDC 모터 소프트 제어 ... 206
    27. 3. 제어기 가동 및 결과 확인 ... 215
    28. 제5장. 소프트 모터제어기를 적용한 모듈형 이동로봇 Test-bed 구현 ... 220
    29. 1. 모듈형 이동로봇 설계 ... 220
    30. 2. 모듈형 이동로봇 구현 ... 224
    31. 제6장. 결론 ... 228
    32. 1. 기술개발 결과 ... 228
    33. 2. 개발 기술 활용 및 기대효과 ... 237
    34. 3. 상용화 계획 사업화 방안 ... 238
    35. 참고문헌 ... 240
  • 참고문헌

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