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KR102674564B1 - 이송 시스템의 진동 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

이송 시스템의 진동 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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KR102674564B1
KR102674564B1 KR1020220040600A KR20220040600A KR102674564B1 KR 102674564 B1 KR102674564 B1 KR 102674564B1 KR 1020220040600 A KR1020220040600 A KR 1020220040600A KR 20220040600 A KR20220040600 A KR 20220040600A KR 102674564 B1 KR102674564 B1 KR 102674564B1
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김창현
김상현
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정성호
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한형석
박도영
이종민
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한국기계연구원
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템은 이송 시스템을 구동하는 주행 구동부에 연결되어 상기 이송 시스템의 주행 속도 신호를 감지하는 주행 속도 센서부; 상기 이송 시스템에 설치되어 상기 이송 시스템의 주행 진동 신호를 감지하는 진동 센서부; 그리고 상기 주행 속도 신호와 상기 주행 진동 신호를 피드백 받아 산출되는 통합 제어 입력값을 상기 이송 시스템에 입력하여 상기 이송 시스템의 주행 속도와 주행 진동을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

이송 시스템의 진동 제어 시스템 및 방법{VIBRATION CONTROL SYSTEM AND METHOD OF TRANSFERRING SYSTEM}
본 발명은 이송 시스템의 진동 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물체 또는 사람 등의 이송물을 이송하는 이송 시스템의 진동 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
이송 시스템은 이송물을 이송할 때 가감속에 의한 진동이 발생하여 이송물을 안전하게 이송하기 어렵다. 특히, 무게 중심이 높거나, 강성이 낮은 이송 시스템의 경우에는 이송 시 진동이 크게 발생하므로 진동을 저감하는 방법이 필요하다.
일반적인 이송 시스템의 진동 저감 방법은 이송 시스템의 가감속을 느리게 하여 진동 자체를 적게 발생시키나, 택트 타임(tact time)이 느려 지게 된다. 물류 이송을 위한 모바일 로봇 또는 반도체 웨이퍼 이송을 위한 로봇 팔 등의 이송 시스템과 같이, 짧은 거리를 왕복 운동하는 이송 시스템의 경우에는 택트 타임이 굉장히 느려 지게 된다.
또한, 이송 시스템의 진동 저감 방법으로 입력 성형기를 사용하여 오픈 루프(open loop)로 진동을 저감하는 방법이 있으나, 실제 이송 시스템에 적용 시 외란에 대한 대응이 어려운 한계점이 있다.
또한, 이송 시스템의 진동 저감 방법으로 능동 서스펜션과 같이 수직 방향 제어가 가능한 추가적인 구동기를 사용할 수 있으나, 이 경우 추가적인 구동기를 사용해야 하므로 이송 시스템이 복잡해지고 비용이 증가할 수 있다.
본 발명은 전술한 배경 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 택트 타임을 향상시키고, 구조가 간단하여 비용을 축소할 수 있으며, 외란에 대한 대응이 가능한 이송 시스템의 진동 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템은 이송 시스템을 구동하는 주행 구동부에 연결되어 상기 이송 시스템의 주행 속도 신호를 감지하는 주행 속도 센서부; 상기 이송 시스템에 설치되어 상기 이송 시스템의 주행 진동 신호를 감지하는 진동 센서부; 그리고 상기 주행 속도 신호와 상기 주행 진동 신호를 피드백 받아 산출되는 통합 제어 입력값을 상기 이송 시스템에 입력하여 상기 이송 시스템의 주행 속도와 주행 진동을 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는 상기 주행 속도 신호를 피드백 받아 주행 제어 입력값을 산출하는 주행 제어기, 상기 주행 진동 신호를 피드백 받아 진동 제어 입력값을 산출하는 진동 제어기, 그리고 상기 주행 제어 입력값과 상기 진동 제어 입력값을 통합한 상기 통합 제어 입력값을 상기 주행 구동부에 입력하는 통합 제어 입력기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 주행 제어기는 상기 주행 속도 신호 중 제1 노이즈를 제거하여 보정 주행 속도 신호를 산출하는 제1 저주파 통과 필터, 사용자에 의해 설정된 설정 주행 속도 신호와 상기 보정 주행 속도 신호 간의 속도 오차를 산출하는 속도 오차 산출부, 그리고 상기 속도 오차를 이용하여 상기 주행 제어 입력값을 산출하는 주행 제어 연산부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 진동 제어기는 상기 주행 진동 신호 중 제2 노이즈를 제거하여 제1 보정 주행 진동 신호를 산출하는 제2 저주파 통과 필터, 상기 제1 보정 주행 진동 신호에서 초기 기울기에 의한 제3 노이즈를 제거하여 제2 보정 주행 진동 신호를 산출하는 고주파 통과 필터, 그리고 상기 제2 보정 주행 진동 신호를 이용하여 상기 진동 제어 입력값을 산출하는 진동 제어 연산부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 통합 제어 입력값에서 노면 진동 노이즈를 제거하여 상기 주행 구동부에 입력하는 노치 필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 이송 시스템의 상기 주행 구동부는 모터를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 방법은 이송 시스템을 구동하는 주행 구동부에 연결되는 주행 속도 센서부를 이용하여 상기 이송 시스템의 주행 속도 신호를 감지하는 단계; 상기 이송 시스템에 설치되는 진동 센서부를 이용하여 상기 이송 시스템의 주행 진동 신호를 감지하는 단계; 그리고 상기 주행 속도 신호와 상기 주행 진동 신호를 피드백 받아 산출되는 최종 제어 입력값을 상기 주행 구동부에 입력하여 상기 이송 시스템의 주행 속도와 주행 진동을 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 이송 시스템의 주행 속도와 주행 진동을 제어하는 단계는 주행 제어기가 상기 주행 속도 신호를 피드백 받아 주행 제어 입력값을 산출하는 단계, 진동 제어기가 상기 주행 진동 신호를 피드백 받아 진동 제어 입력값을 산출하는 단계, 통합 제어 입력기가 상기 주행 제어 입력값과 상기 진동 제어 입력값을 통합한 통합 제어 입력값을 산출하는 단계, 그리고 상기 통합 제어 입력값에서 진동 노이즈를 제거한 상기 최종 제어 입력값을 상기 주행 구동부에 입력하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 주행 제어 입력값을 산출하는 단계는 제1 저주파 통과 필터를 이용하여 상기 주행 속도 신호 중 제1 노이즈를 제거하여 보정 주행 속도 신호를 산출하는 단계, 속도 오차 산출부를 이용하여 사용자에 의해 설정된 설정 주행 속도 신호와 상기 보정 주행 속도 신호 간의 속도 오차를 산출하는 단계, 그리고 상기 속도 오차를 이용하여 상기 주행 제어 입력값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 진동 제어 입력값을 산출하는 단계는 제2 저주파 통과 필터를 이용하여 상기 주행 진동 신호 중 제2 노이즈를 제거하여 제1 보정 주행 진동 신호를 산출하는 단계, 고주파 통과 필터를 이용하여 상기 제1 보정 주행 진동 신호에서 초기 기울기에 의한 제3 노이즈를 제거하여 제2 보정 주행 진동 신호를 산출하는 단계, 그리고 상기 제2 보정 주행 진동 신호를 이용하여 상기 진동 제어 입력값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템은 주행 속도 신호와 주행 진동 신호를 피드백 받아 산출되는 최종 제어 입력값을 이송 시스템의 주행 구동부에 입력하는 제어부를 설치함으로써, 이송 시스템의 주행 속도와 주행 진동을 동시에 제어할 수 있다.
이와 같이, 주행 진동을 제어하기 위한 별도의 구동기를 설치하지 않고 이송 시스템의 주행 구동부를 제어하는 제어부를 이용함으로써, 구조가 간단하고 비용을 절감할 수 있으며, 다양한 형태의 이송 시스템에 적용할 수 있다.
또한, 이송 시스템의 주행 속도와 주행 진동을 동시에 제어함으로써, 이송 시스템의 가감속에 의한 진동을 제어할 수 있으므로, 택트 타임을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 저주파 통과 필터, 제2 저주파 통과 필터, 고주파 통과 필터, 그리고 노치 필터를 이용하여 관심 대상이 아닌 노이즈를 제거함으로써, 외란에 대한 대응이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템에서 주파수에 따른 주행 속도 신호를 나타낸 그래프로서, 도 2에는 제1 저주파 통과 필터에 의해 통과되는 주행 속도 신호(LPF)와 제1 저주파 통과 필터에 의해 제거되는 제1 노이즈(N1)가 도시된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템에서 주파수에 따른 주행 진동 신호를 나타낸 그래프로서, 도 3에는 고주파 통과 필터에 의해 통과되는 주행 진동 신호(HPF)와 고주파 통과 필터에 의해 제거되는 제3 노이즈(N3)가 도시된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템에서 주파수에 따른 통합 제어 입력값을 나타낸 그래프로서, 도 4에는 노치 필터에 의해 통과되는 통합 제어 입력값(SCI)과 노치 필터에 의해 제거되는 노면 진동 노이즈(N4)가 도시된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 방법의 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
그러면 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템의 개략적인 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템은 주행 속도 센서부(100), 진동 센서부(200), 제어부(300), 그리고 노치 필터(400)를 포함한다.
주행 속도 센서부(100)는 이송 시스템(TS)을 구동하는 주행 구동부(DD)에 연결되며, 이송 시스템의 주행 속도 신호(DS)를 감지할 수 있다. 주행 속도 센서부(100)는 엔코더(encoder) 등을 포함할 수 있다.
주행 구동부(DD)는 반응 속도가 빠른 모터를 포함할 수 있다. 이송 시스템(TS)은 모터를 사용하는 물류 이송용 모바일 로봇, 웨이퍼 이송용 로봇 팔을 포함하며 모터를 사용하여 주행하는 반도체 웨이퍼 이송 시스템, 또는 모터를 사용하는 전기 자동차 등을 포함할 수 있다.
이송 시스템(TS)이 물류 이송용 모바일 로봇인 경우, 이송 시스템(TS)의 주행 구동부(DD)는 전기 모터일 수 있으며, 물류 이송용 모바일 로봇의 주행 속도와 주행 진동을 동시에 제어함으로써, 택트 타임을 최소화하며 신속하게 이동할 수 있다. 이송 시스템(TS)이 반도체 웨이퍼 이송 시스템인 경우, 이송 시스템(TS)의 주행 구동부(DD)는 전기 회전 모터 또는 전기 리니어 모터일 수 있으며, 반도체 웨이퍼 이송 시스템의 주행 속도와 주행 진동을 동시에 제어하여 이송물을 안전하게 이송할 수 있다. 이송 시스템(TS)이 전기 자동차인 경우, 이송 시스템(TS)의 주행 구동부(DD)는 인휠 모터(in-wheel motor)일 수 있으며, 전기 자동차의 주행 속도와 주행 진동을 동시에 제어함으로써, 승차감을 향상시킬 수 있다.
이송 시스템은 등가의 스프링(spring) 및 댐퍼(damper)를 포함하는 도립 진자 형태로 모델링하여 시스템 모델 방정식을 구현할 수 있다. 그리고, 이러한 시스템 모델 방정식에 주행 변수 및 회전 각도를 포함할 수 있다. 이 때, 스프링의 강성 및 댐핑 계수는 이송 시스템 전체에 대한 등가 스프링의 강성 및 댐핑 계수이므로, 실험적으로 추정할 수 있다. 이와 같이, 시스템 모델 방정식을 구현함으로써, 주행 제어 및 진동 제어 성능을 향상시킬 수 있다.
진동 센서부(200)는 이송 시스템(TS)에 설치되며, 이송 시스템(TS)의 주행 진동 신호(VS)를 감지할 수 있다. 진동 센서부(200)는 가속도 센서, 관성 센서, 자이로 센서 등을 포함할 수 있다.
제어부(300)는 주행 속도 신호(DS)와 주행 진동 신호(VS)를 피드백 받아 산출되는 통합 제어 입력값(TCI)을 이송 시스템(TS)에 입력하여 이송 시스템(TS)의 주행 속도와 주행 진동을 제어할 수 있다.
제어부(300)는 주행 제어기(310), 진동 제어기(320), 그리고 통합 제어 입력기(330)를 포함할 수 있다.
주행 제어기(310)는 주행 속도 신호(DS)를 피드백 받아 주행 제어 입력값(DCI)을 산출할 수 있다.
주행 제어기(310)는 제1 저주파 통과 필터(311), 속도 오차 산출부(312), 그리고 주행 제어 연산부(313)를 포함할 수 있다.
제1 저주파 통과 필터(311)는 주행 속도 신호(DS) 중 제1 노이즈(N1)를 제거하여 보정 주행 속도 신호(CDS)를 산출할 수 있다. 제1 노이즈(N1)는 고주파 노이즈일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템에서 주파수에 따른 주행 속도 신호를 나타낸 그래프이다. 도 2에는 제1 저주파 통과 필터에 의해 통과되는 주행 속도 신호(LPF)와 제1 저주파 통과 필터에 의해 제거되는 제1 노이즈(N1)가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 고주파 노이즈인 제1 노이즈(N1)는 제1 저주파 통과 필터(311)에 의해 제거될 수 있다.
속도 오차 산출부(312)는 사용자에 의해 설정된 설정 주행 속도 신호(SDS)와 보정 주행 속도 신호(CDS) 간의 속도 오차(CE)를 산출할 수 있다.
주행 제어 연산부(313)는 속도 오차(CE)를 이용하여 주행 제어 입력값(DCI)을 산출할 수 있다.
진동 제어기(320)는 주행 진동 신호(VS)를 피드백 받아 진동 제어 입력값(VCI)을 산출할 수 있다.
진동 제어기(320)는 제2 저주파 통과 필터(321), 고주파 통과 필터(322), 그리고 진동 제어 연산부(323)를 포함할 수 있다.
제2 저주파 통과 필터(321)는 주행 진동 신호(VS) 중 제2 노이즈를 제거하여 제1 보정 주행 진동 신호(CVS1)를 산출할 수 있다. 제2 노이즈는 고주파 노이즈일 수 있다.
고주파 통과 필터(322)는 제1 보정 주행 진동 신호(CVS1)에서 초기 기울기에 의한 제3 노이즈(N3)를 제거하여 제2 보정 주행 진동 신호(CVS2)를 산출할 수 있다. 제3 노이즈(N3)는 초기 기울기에 의한 저주파 노이즈일 수 있다. 초기 기울기는 지면의 기울기에 의한 이송 시스템(TS)의 초기 기울기 또는 이송 시스템 자체의 초기 기울기를 의미할 수 있다. 이러한 초기 기울기에 의해 주행 진동 신호는 0 Hz에 가까운 저주파 신호를 포함할 수 있다. 따라서, 고주파 통과 필터(322)를 이용하여 주행 진동 신호에서 초기 기울기에 의한 저주파 노이즈인 제3 노이즈(N3)를 제거할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템에서 주파수에 따른 주행 진동 신호를 나타낸 그래프이다. 도 3에는 고주파 통과 필터에 의해 통과되는 주행 진동 신호(HPF)와 고주파 통과 필터에 의해 제거되는 제3 노이즈(N3)가 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 저주파 노이즈인 제3 노이즈는 고주파 통과 필터(322)에 의해 제거될 수 있다.
진동 제어 연산부(323)는 제2 보정 주행 진동 신호(CVS2)를 이용하여 진동 제어 입력값(VCI)을 산출할 수 있다.
통합 제어 입력기(330)는 진동 제어 입력값(VCI)과 주행 제어 입력값(DCI)을 통합한 통합 제어 입력값(TCI)을 산출할 수 있다.
노치 필터(400)는 통합 제어 입력기(330)와 주행 구동부(DD) 사이에 삽입될 수 있다. 노치 필터(400)는 협소한 주파수 대역을 효과적으로 제거하기 위한 필터로서, 통합 제어 입력값(TCI)에서 고주파 노이즈인 노면 진동 노이즈(N4)를 제거할 수 있다. 고차원의 제2 저주파 통과 필터를 이용하여 고주파 노이즈를 제거하는 경우, 노면 진동 노이즈를 많이 제거할 수 있으나, 관심 영역의 주행 진동 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 또한, 저차원의 제2 저주파 통과 필터를 이용하여 고주파 노이즈를 제거하는 경우, 관심 영역의 주행 진동 신호의 왜곡을 최소화할 수 있으나, 노면 진동 노이즈를 많이 제거하기 어렵다. 따라서, 노치 필터(400)를 이용함으로써, 관심 영역의 주행 진동 신호의 왜곡을 최소화하는 동시에 노면 진동 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있다.
노치 필터(400)는 통합 제어 입력값(TCI)에서 고주파 노이즈인 노면 진동 노이즈(N4)를 제거한 최종 제어 입력값(FCI)을 주행 구동부(DD)에 입력하여 주행 속도와 주행 진동을 동시에 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템에서 주파수에 따른 통합 제어 입력값을 나타낸 그래프이다. 도 4에는 노치 필터에 의해 통과되는 통합 제어 입력값(SCI)과 노치 필터에 의해 제거되는 노면 진동 노이즈(N4)가 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 노면 진동 노이즈(N4)는 노치 필터(400)에 의해 제거될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템은 주행 속도 신호와 주행 진동 신호를 피드백 받아 산출되는 통합 제어 입력값을 이송 시스템의 주행 구동부에 입력하는 제어부를 설치함으로써, 이송 시스템의 주행 속도와 주행 진동을 동시에 제어할 수 있다.
또한, 주행 진동을 제어하기 위한 별도의 구동기를 설치하지 않고 이송 시스템의 주행 구동부를 제어하는 제어부를 이용함으로써, 구조가 간단하고 비용을 절감할 수 있으며, 다양한 형태의 이송 시스템에 적용할 수 있다.
또한, 이송 시스템의 주행 속도와 주행 진동을 동시에 제어함으로써, 이송 시스템의 가감속에 의한 진동을 제어할 수 있으므로, 택트 타임을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 저주파 통과 필터(311), 제2 저주파 통과 필터(321), 고주파 통과 필터(322), 그리고 노치 필터(400)를 이용하여 관심 대상이 아닌 노이즈를 제거함으로써, 외란에 대한 대응이 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 시스템을 이용한 진동 제어 방법의 순서도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 시스템의 진동 제어 방법은 이송 시스템(TS)을 구동하는 주행 구동부(DD)에 연결되는 주행 속도 센서부(100)를 이용하여 이송 시스템(TS)의 주행 속도 신호(DS)를 감지한다(S100).
다음으로, 이송 시스템(TS)에 설치되는 진동 센서부(200)를 이용하여 이송 시스템(TS)의 주행 진동 신호(VS)를 감지한다(S200).
다음으로, 주행 속도 신호(DS)와 주행 진동 신호(VS)를 피드백 받아 산출되는 최종 제어 입력값(FCI)을 주행 구동부(DD)에 입력하여 이송 시스템(TS)의 주행 속도와 주행 진동을 제어한다(S300).
이하에서, 이송 시스템(TS)의 주행 속도와 주행 진동을 제어하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
우선, 주행 제어기(310)가 주행 속도 신호(DS)를 피드백 받아 주행 제어 입력값(DCI)을 산출한다(S310). 주행 제어 입력값(DCI)은 아래와 같은 방법으로 산출한다.
제1 저주파 통과 필터(311)를 이용하여 주행 속도 신호(DS) 중 제1 노이즈(N1)를 제거하여 보정 주행 속도 신호(CDS)를 산출한다(S311). 그리고, 속도 오차 산출부(312)를 이용하여 사용자에 의해 설정된 설정 주행 속도 신호(SDS)와 보정 주행 속도 신호(CDS) 간의 속도 오차(CE)를 산출한다(S312). 그리고, 주행 제어 연산부(313)에서 속도 오차(CE)를 이용하여 주행 제어 입력값(DCI)을 산출한다(S313).
다음으로, 진동 제어기(320)가 주행 진동 신호(VS)를 피드백 받아 진동 제어 입력값(VCI)을 산출한다(S320). 진동 제어 입력값(VCI)은 아래와 같은 방법으로 산출한다.
제2 저주파 통과 필터(321)를 이용하여 주행 진동 신호(VS) 중 제2 노이즈(N2)를 제거하여 제1 보정 주행 진동 신호(CVS1)를 산출한다(S321). 그리고, 고주파 통과 필터(322)를 이용하여 제1 보정 주행 진동 신호(CVS1)에서 초기 기울기에 의한 제3 노이즈(N3)를 제거하여 제2 보정 주행 진동 신호(CVS2)를 산출한다(S322). 그리고 제2 보정 주행 진동 신호(CVS2)를 이용하여 진동 제어 입력값(VCI)을 산출한다(S323).
다음으로, 통합 제어 입력기(330)가 주행 제어 입력값(DCI)과 진동 제어 입력값(VCI)을 통합한 통합 제어 입력값(TCI)을 산출한다(S330).
다음으로, 노치 필터(400)를 이용하여 통합 제어 입력값(TCI)에서 노면 진동 노이즈(N4)를 제거한 최종 제어 입력값(FCI)을 주행 구동부(DD)에 입력하여 주행 속도와 주행 진동을 동시에 제어한다(S340).
이 때, 주행 속도 센서부(100)에서 감지한 주행 속도 신호(DS)와 설정 주행 속도 신호 간의 차이인 주행 속도 오차가 주행 속도 오차 임계값보다 크면 다시 제어부(300)에서 주행 제어 입력값(DCI)을 산출한다. 또한, 진동 센서부(200)에서 감지한 주행 진동 신호(VS)의 크기가 주행 진동 신호 임계값보다 크면 다시 제어부(300)에서 진동 제어 입력값(VCI)을 산출한다. 그리고, 다시 산출된 주행 제어 입력값(DCI)과 진동 제어 입력값(VCI)을 이용하여 최종 제어 입력값(FCI)을 주행 구동부(DD)에 입력하여 주행 속도와 주행 진동을 제어한다.
만약, 주행 속도 오차가 주행 속도 오차 임계값보다 작고, 주행 진동 신호의 크기가 주행 진동 신호 임계값보다 작은 경우에는 주행 속도와 주행 진동이 사용자가 원하는 제어 범위 내에 있으므로 제어부(300)에 의한 주행 속도 및 주행 진동의 제어를 종료한다. 이 때, 주행 진동 신호의 크기가 주행 진동 신호 임계값보다 작고, 주행 속도 오차가 주행 속도 오차 임계값보다 큰 경우에는 주행 진동만이 사용자가 원하는 제어 범위 내에 있으므로 제어부(300)는 주행 속도의 제어만을 진행한다. 또한, 주행 진동 신호의 크기가 주행 진동 신호 임계값보다 크고, 주행 속도 오차가 주행 속도 오차 임계값보다 작은 경우에는 주행 속도만이 사용자가 원하는 제어 범위 내에 있으므로 제어부(300)는 주행 진동의 제어만을 진행한다.
여기서, 주행 속도 오차 임계값과 주행 진동 신호 임계값은 이송 시스템(TS)의 특성과 상황에 따라 조절될 수 있다.
또한, 이송 시스템(TS)이 주행 중인 경우에 주행 진동 신호(VS)를 진동 센서부(200)에서 감지하여 제어부(300)에서 주행 진동을 제어하며, 이송 시스템(TS)이 정지 중인 경우에는 주행 진동 신호(VS)를 감지하지 않고 주행 진동을 제어하지 않는다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
100: 주행 속도 센서부 200: 진동 센서부
300: 제어부 310: 주행 제어기
311: 제1 저주파 통과 필터 312: 속도 오차 산출부
313: 주행 제어 연산부 320: 진동 제어기
321: 제2 저주파 통과 필터 322: 고주파 통과 필터
323: 진동 제어 연산부 330: 통합 제어 입력기
400: 노치 필터

Claims (10)

  1. 이송 시스템을 구동하는 주행 구동부에 연결되어 상기 이송 시스템의 주행 속도 신호를 감지하는 주행 속도 센서부;
    상기 이송 시스템에 설치되어 상기 이송 시스템의 주행 진동 신호를 감지하는 진동 센서부; 그리고
    상기 주행 속도 신호와 상기 주행 진동 신호를 피드백 받아 산출되는 통합 제어 입력값을 상기 이송 시스템에 입력하여 상기 이송 시스템의 주행 속도와 주행 진동을 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 주행 진동 신호를 피드백 받아 진동 제어 입력값을 산출하는 진동 제어기를 포함하고,
    상기 진동 제어기는
    상기 주행 진동 신호 중 제2 노이즈를 제거하여 제1 보정 주행 진동 신호를 산출하는 제2 저주파 통과 필터, 그리고
    상기 제1 보정 주행 진동 신호에서 초기 기울기에 의한 제3 노이즈를 제거하여 제2 보정 주행 진동 신호를 산출하는 고주파 통과 필터
    를 포함하고,
    상기 제3 노이즈는 상기 제2 노이즈보다 낮은 주파수를 가지는 저주파 노이즈이고,
    상기 초기 기울기는 지면의 기울기에 의한 상기 이송 시스템의 초기 기울기 또는 상기 이송 시스템 자체의 초기 기울기인, 이송 시스템의 진동 제어 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 제어부는
    상기 주행 속도 신호를 피드백 받아 주행 제어 입력값을 산출하는 주행 제어기,
    그리고
    상기 주행 제어 입력값과 상기 진동 제어 입력값을 통합한 상기 통합 제어 입력값을 상기 주행 구동부에 입력하는 통합 제어 입력기
    를 더 포함하는 이송 시스템의 진동 제어 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 주행 제어기는
    상기 주행 속도 신호 중 제1 노이즈를 제거하여 보정 주행 속도 신호를 산출하는 제1 저주파 통과 필터,
    사용자에 의해 설정된 설정 주행 속도 신호와 상기 보정 주행 속도 신호 간의 속도 오차를 산출하는 속도 오차 산출부, 그리고
    상기 속도 오차를 이용하여 상기 주행 제어 입력값을 산출하는 주행 제어 연산부
    를 포함하는 이송 시스템의 진동 제어 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 진동 제어기는
    상기 제2 보정 주행 진동 신호를 이용하여 상기 진동 제어 입력값을 산출하는 진동 제어 연산부
    를 더 포함하는 이송 시스템의 진동 제어 시스템.
  5. 제4항에서,
    상기 통합 제어 입력값에서 노면 진동 노이즈를 제거하여 상기 주행 구동부에 입력하는 노치 필터를 더 포함하는 이송 시스템의 진동 제어 시스템.
  6. 제2항에서,
    상기 이송 시스템의 상기 주행 구동부는 모터를 포함하는 이송 시스템의 진동 제어 시스템.
  7. 이송 시스템을 구동하는 주행 구동부에 연결되는 주행 속도 센서부를 이용하여 상기 이송 시스템의 주행 속도 신호를 감지하는 단계;
    상기 이송 시스템에 설치되는 진동 센서부를 이용하여 상기 이송 시스템의 주행 진동 신호를 감지하는 단계; 그리고
    상기 주행 속도 신호와 상기 주행 진동 신호를 피드백 받아 산출되는 최종 제어 입력값을 상기 주행 구동부에 입력하여 상기 이송 시스템의 주행 속도와 주행 진동을 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 이송 시스템의 주행 속도와 주행 진동을 제어하는 단계는
    진동 제어기가 상기 주행 진동 신호를 피드백 받아 진동 제어 입력값을 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 진동 제어 입력값을 산출하는 단계는
    제2 저주파 통과 필터를 이용하여 상기 주행 진동 신호 중 제2 노이즈를 제거하여 제1 보정 주행 진동 신호를 산출하는 단계, 그리고
    고주파 통과 필터를 이용하여 상기 제1 보정 주행 진동 신호에서 초기 기울기에 의한 제3 노이즈를 제거하여 제2 보정 주행 진동 신호를 산출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제3 노이즈는 상기 제2 노이즈보다 낮은 주파수를 가지는 저주파 노이즈이고,
    상기 초기 기울기는 지면의 기울기에 의한 상기 이송 시스템의 초기 기울기 또는 상기 이송 시스템 자체의 초기 기울기인, 이송 시스템의 진동 제어 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 이송 시스템의 주행 속도와 주행 진동을 제어하는 단계는
    주행 제어기가 상기 주행 속도 신호를 피드백 받아 주행 제어 입력값을 산출하는 단계,
    통합 제어 입력기가 상기 주행 제어 입력값과 상기 진동 제어 입력값을 통합한 통합 제어 입력값을 산출하는 단계, 그리고
    상기 통합 제어 입력값에서 진동 노이즈를 제거한 상기 최종 제어 입력값을 상기 주행 구동부에 입력하는 단계
    를 더 포함하는 이송 시스템의 진동 제어 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 주행 제어 입력값을 산출하는 단계는
    제1 저주파 통과 필터를 이용하여 상기 주행 속도 신호 중 제1 노이즈를 제거하여 보정 주행 속도 신호를 산출하는 단계,
    속도 오차 산출부를 이용하여 사용자에 의해 설정된 설정 주행 속도 신호와 상기 보정 주행 속도 신호 간의 속도 오차를 산출하는 단계, 그리고
    상기 속도 오차를 이용하여 상기 주행 제어 입력값을 산출하는 단계
    를 포함하는 이송 시스템의 진동 제어 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 진동 제어 입력값을 산출하는 단계는
    상기 제2 보정 주행 진동 신호를 이용하여 상기 진동 제어 입력값을 산출하는 단계
    를 더 포함하는 이송 시스템의 진동 제어 방법.
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