KR20090114586A - System and method of controlling location of a member - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 위치 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저가로 위치 가변 부재의 위치를 정밀하게 제어할 수 있는 위치 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a position control system and method, and more particularly to a position control system and method capable of precisely controlling the position of the variable position member at low cost.
위치 제어 시스템은 위상 등을 가변시키는 위치 가변 부재의 위치 이동을 제어하는 시스템으로서, 예를 들어 이하의 도면들에 도시된 바와 같은 페이즈 쉬프터(Phase shifter)에 포함된 위치 가변 부재의 위치 이동을 제어한다. The position control system is a system for controlling the positional movement of the variable position member for varying the phase and the like, for example, to control the positional movement of the position variable member included in the phase shifter as shown in the following figures. do.
도 1 및 도 2는 일반적인 페이즈 쉬프터의 전면 및 후면을 도시한 도면들이고, 도 3은 상기 페이즈 쉬프터에 연결된 경사각 조정 장치를 도시한 도면이다. 1 and 2 are views showing the front and rear of a typical phase shifter, Figure 3 is a view showing a tilt angle adjusting device connected to the phase shifter.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 페이즈 쉬프터는 입력 선로(106)를 통하여 입력되는 RF 신호의 위상을 가변시키는 소자로서, 유전체 기판(100), 제 1 선로(102), 제 2 선로(104), 입력 선로(106), 출력 선로(108), 회전축(110), 위치 가변 부재(암부, 112), 가이드 부재(114), 제 1 회전 부재(200) 및 제 2 회전 부재(202)를 포함한다. 1 and 2, the phase shifter is a device for varying the phase of an RF signal input through an
이러한 페이즈 쉬프터를 제어하여 상기 페이즈 쉬프터와 연결된 복사 소자들을 제어하는 장치가 도 3에 도시된 경사각 조정 장치(300)이다.An apparatus for controlling the phase shifter to control the radiating elements connected to the phase shifter is the inclination
이러한 경사각 조정 장치(300)는 몸체부(302), 구동 부재(304) 및 힘 전달 부재(306)로 이루어지며, 특히 힘 전달 부재(306)는 상기 페이즈 쉬프터의 제 2 회전 부재(202)와 연결된다. The tilt
이하, 위치 제어 시스템이 경사각 조정 장치(300)를 통하여 위상 가변 부재(112)의 위치 이동을 제어하는 과정을 상술하겠다. Hereinafter, a process of controlling the positional movement of the
모터, 예를 들어 DC 모터가 구동 부재(304)에 형성된 홀(308)에 삽입되어 구동 부재(304)를 회전시킨다. A motor, for example a DC motor, is inserted into the
이어서, 구동 부재(304)에 의한 회전력이 힘 전달 부재(306)를 통하여 상기 페이즈 쉬프터의 제 2 회전 부재(202)로 전달된다. Subsequently, the rotational force by the
계속하여, 제 2 회전 부재(202)와 맞물린 제 1 회전 부재(200)가 회전되며, 결과적으로 제 1 회전 부재(200)와 결합된 회전축(110)이 회전된다. Subsequently, the first rotating
그런 후, 위치 가변 부재(112) 및 가이드 부재(114)가 회전축(110)과 결합되어 있으므로, 위치 가변 부재(112) 및 가이드 부재(114)가 회전축(110)의 회전에 응답하여 선로들(102 및 104)을 따라서 위치 이동한다. Then, since the
결과적으로, 입력 선로(106)를 통하여 입력된 RF 신호의 위상이 변화되며, 선로들(102 및 104)의 종단들과 전기적으로 연결된 복사 소자들로부터 출력되는 방사 패턴의 방향이 변화될 수 있다. As a result, the phase of the RF signal input through the
즉, 종래의 위치 제어 시스템은 모터를 이용하여 위치 가변 부재(112)의 위 치를 가변시켰다. 여기서, 상기 모터가 DC 모터인 경우, DC 모터가 저가이므로 시스템 설치 비용이 감소하는 반면에 DC 모터의 특성으로 인하여 위치 가변 부재(112)의 위치 이동이 정밀하게 제어될 수 없었다. That is, the conventional position control system has changed the position of the
물론, 위치 가변 부재(112)의 정밀한 위치 제어를 위해서 고정밀 모터를 사용할 수 있으나, 상기 시스템의 비용이 많이 상승하는 문제점이 있었다. Of course, a high-precision motor can be used for precise position control of the
또한, DC 모터를 구동시킬 때 초기에는 정상적인 동작 때의 전류보다 훨씬 큰 전류를 한번에 인가하여야 했으며, 결과적으로 오버슈팅(Overshooting) 현상이 발생된다. 이러한 오버슈팅 현상은 상기 모터 또는 상기 모터를 구동하는 회로를 손상시키는 원인이 되었다. In addition, when driving a DC motor, at first, a current much larger than that of a normal operation must be applied at a time, and as a result, overshooting occurs. This overshooting phenomenon causes damage to the motor or the circuit driving the motor.
더욱이, 위치 이동이 완료되었다고 판단되어 전류 공급을 차단할 경우, 상기 전류 공급을 단번에 차단하므로 역기전력이 발생되어 상기 모터를 구동시키는 회로를 손상시킬 수 있었다. Further, when it is determined that the position movement is completed and the current supply is cut off, since the current supply is cut off at once, back electromotive force is generated, which may damage the circuit driving the motor.
본 발명의 목적은 저가 모터를 사용하여 위치 가변 부재의 위치 이동을 정밀하게 제어하는 위치 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a position control system and method for precisely controlling the positional movement of a variable position member using a low cost motor.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 제어 시스템은 회전축을 가지는 회전 소자; 및 상기 회전 소자에 전기적으로 연결되며, 상기 회전 소자에 소정 전원을 인가하여 상기 회전 소자의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. 여기서, 상기 회전축은 위치 가변 부재를 가지는 외부 소자와 연결되고, 상기 위치 가변 부재의 위치는 상기 회전축의 회전에 응답하여 이동되며, 상기 제어부는 상기 전원의 초기 인가시 또는 상기 전원 차단시에 듀티비들(duty rates)을 변화시키면서 해당 전원을 상기 회전 소자에 제공한다. In order to achieve the above object, a position control system according to an embodiment of the present invention comprises a rotating element having a rotation axis; And a controller electrically connected to the rotating element, and controlling a operation of the rotating element by applying a predetermined power to the rotating element. Here, the rotating shaft is connected to an external element having a variable position member, the position of the variable position member is moved in response to the rotation of the rotary shaft, the control unit is the duty ratio at the initial application of the power source or the power off The corresponding power is provided to the rotating element with varying duty rates.
본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 제어 시스템은 위치 가변 부재를 가지는 외부 소자와 연결되며, 회전축을 가지는 회전 소자; 상기 회전 소자와 전기적으로 연결되며, 상기 회전 소자에 소정 전원을 인가하여 상기 회전 소자의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 회전축의 회전수를 감지하며, 상기 감지 결과에 해당하는 펄스들을 상기 제어부로 제공하는 센싱부를 포함한다. 여기서, 상기 위치 가변 부재의 위치는 상기 회전축의 회전에 응답하여 가변되고, 상기 제어부는 상기 위치 가변 소자를 제 1 위치로 이동시킬 때 상기 제 1 위치로의 변동값에 해당하는 제 1 펄스들의 수를 설정하고 해당 제 1 전원을 상기 회전 소자로 제공하며, 상기 센싱 부는 상기 제 1 전원의 제공에 따른 상기 회전축의 회전수를 감지하고 상기 감지 결과에 따른 제 2 펄스들을 상기 제어부로 제공하고, 상기 제어부는 상기 위치 가변 소자를 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로 이동시킬 때 상기 제 1 펄스들과 상기 제 2 펄스들의 개수 차이만큼 보상하여 상기 제 2 위치로의 변동값에 대응하는 제 3 펄스들의 수를 설정한다. Position control system according to another embodiment of the present invention is connected to an external element having a variable position member, the rotation element having a rotation axis; A control unit electrically connected to the rotating element and configured to control an operation of the rotating element by applying a predetermined power to the rotating element; And a sensing unit configured to sense the number of rotations of the rotating shaft and provide pulses corresponding to the detection result to the controller. Here, the position of the variable position member is variable in response to the rotation of the rotation axis, the control unit is the number of first pulses corresponding to the change value to the first position when moving the position variable element to the first position Set the power supply and provide the first power to the rotating element, the sensing unit detects the number of revolutions of the rotating shaft according to the provision of the first power and provides the second pulses to the control unit according to the detection result, The control unit compensates for the difference of the number of the first pulses and the second pulses when moving the position variable element from the first position to the second position, and corresponds to a third pulse corresponding to the change value to the second position. Set the number of fields.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 제어 방법은 위치 가변 부재를 제 1 위치로 이동시키기 위한 제 1 펄스들의 수를 설정하는 단계; 상기 제 1 위치로의 변동값에 해당하는 전원을 회전 소자로 제공하여 상기 회전 소자의 회전축을 회전시키는 단계; 상기 회전축의 회전수를 감지하고 상기 감지 결과에 따른 제 2 펄스들을 출력하는 단계; 및 상기 위치 가변 부재를 상기 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시키기 위한 제 3 펄스들을 설정하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 제 3 펄스들은 상기 제 1 펄스들과 상기 제 2 펄스들의 개수 차이만큼 보상되어 설정된다. A position control method according to an embodiment of the present invention includes the steps of setting the number of first pulses for moving the variable position member to the first position; Providing a power source corresponding to the change value to the first position to the rotating device to rotate the rotating shaft of the rotating device; Sensing the number of revolutions of the rotary shaft and outputting second pulses according to the detection result; And setting third pulses for moving the variable position member from the first position to the second position. Here, the third pulses are set to be compensated by the difference between the number of the first pulses and the second pulses.
본 발명에 따른 위치 제어 시스템 및 방법은 직전 위치 변동에 따른 보상 펄스를 새로운 위치 이동시 고려하므로, 저가 비용으로 위치 가변 부재의 위치 이동을 정밀하게 제어할 수 있는 장점이 있다. Since the position control system and method according to the present invention consider the compensation pulse according to the previous position change in the new position movement, there is an advantage that the position movement of the variable position member can be precisely controlled at low cost.
또한, 상기 위치 제어 시스템 및 방법은 초기 전원 인가시 또는 전원 공급 차단시 듀티비들을 단계별로 변화시키면서 전원을 공급하므로, 상기 시스템의 구성 요소들의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다. In addition, the position control system and method supplies power by varying the duty ratio in stages when the initial power is applied or when the power supply is cut off, thereby preventing damage to the components of the system.
게다가, 상기 위치 제어 시스템 및 방법은 특정 원인에 의해 전원이 공급됨 에도 회전 소자가 구동하지 않을 경우 이를 검출하여 전원 공급을 차단시키므로, 상기 시스템에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. In addition, the position control system and method detects when the rotating element does not drive even when the power is supplied by a specific cause, and cuts off the power supply, thereby preventing the system from being overloaded.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징 들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 제어 시스템을 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating a position control system according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 위치 제어 시스템은 제어부(400), 회전 소자(402), 센싱부(404) 및 감속기(406)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the position control system according to the present embodiment includes a
이러한 위치 제어 시스템은 위치 가변 부재의 위치 이동을 정밀하게 제어하는 시스템으로서, 예를 들어 도 1 내지 도 3에서 상술한 바와 같이 복사 소자들로 입력되는 신호의 위상을 가변시키는 페이즈 쉬프터(Phase Shifter)에 포함된 위치 가변 부재(112), 즉 암바의 위치 이동을 제어한다. 물론, 이러한 위치 제어 시스템은 안테나 분야 외의 다른 분야에도 사용될 수 있지만, 이하 설명의 편의를 위하여 상기 위치 제어 시스템이 안테나의 페이즈 쉬프터를 제어하는 것으로 가정하겠다. 또한, 상기 위치 제어 시스템의 동작 설명을 위하여 도 1 내지 도 3 또한 참조하겠 다. The position control system is a system for precisely controlling the positional movement of the variable position member, and for example, a phase shifter for varying the phase of a signal input to the radiation elements as described above with reference to FIGS. 1 to 3. The
도 1 내지 도 4를 참조하면, 회전 소자(402)는 몸체부(402A) 및 제 1 회전축(402B)으로 이루어지며, 바람직하게는 저가인 DC 모터이다. 즉, 본 실시예의 위치 제어 시스템은 저가인 DC 모터를 사용하여 위치 가변 부재(112)의 위치 이동을 제어한다. 1 to 4, the rotating
제 1 회전축(402B)은 몸체부(402A)에 삽입되어 있으며, 제어부(400)로부터 소정 전원, 예를 들어 전류가 인가되는 경우 상기 전원에 응답하여 회전한다. 여기서, 제 1 회전축(402B)이 도 3의 경사각 조정 장치(300)의 홀(308)에 삽입되어 회전하고 경사각 조정 장치(300)의 힘 전달 부재(306)가 제 1 회전축(402B)의 회전에 따른 회전력을 상기 페이즈 쉬프터의 제 2 회전 부재(202)로 전달하므로, 위치 가변 부재(112)는 상기 전달된 회전력에 의해 선로들(102 및 104)을 따라서 원하는 제 1 위치로 이동한다. 결과적으로, 입력 선로(106)를 통하여 입력된 RF 신호의 위상이 변화되며, 따라서 선로들(102, 104 및 108)과 전기적으로 연결된 복사 소자들에 의해 방사되는 방사 패턴의 방향이 변화된다. The first rotating
또한, 위치 가변 부재(112)를 상기 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시키고자 하는 경우, 제어부(400)는 상기 제 2 위치와 상기 제 1 위치의 차이에 해당하는 변동값만큼 위치 가변 부재(112)를 이동시키면 된다. 따라서, 제어부(400)는 상기 제 2 위치와 상기 제 1 위치의 차이에 해당하는 양의 전원을 회전 소자(402)로 제공하여 제 1 회전축(402B)을 회전시킨다. In addition, when the
위에서 언급한 바와 같이, 위치 가변 부재(112)는 특정 기준점을 기준으로 새롭게 설정된 위치로 이동되는 것이 아니라 직전 위치로부터 새로운 위치로 이동된다. 그러므로, 직전 위치로의 이동이 정확하게 이루어지지 않으면 새로운 위치로의 이동도 정확하게 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 본 실시예의 위치 제어 시스템은 이러한 문제를 해결하기 위하여 새로운 위치로의 이동시 직전 위치로의 이동시의 오차를 보상하여 위치 가변 부재(112)를 이동시킨다. 이에 대한 자세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 후술하겠다. As mentioned above, the
센싱부(404)는 회전 소자(402)의 제 1 회전축(402B)의 회전수를 감지하며, 상기 감지 결과, 감지된 회전수에 비례하는 수의 펄스, 예를 들어 PWM 펄스를 제어부(400)로 출력한다. 상세하게는, 센싱부(404)와 회전 소자(402) 사이에는 제 2 회전축(408)이 배열되고, 제 2 회전축(408)은 제 1 회전축(402B)의 회전수에 비례하여 회전한다. 예를 들어, 감속기(406)가 200:1로 설정된 경우, 제 1 회전축(402B)이 10번 회전하면 제 2 회전축(408)은 2000번 회전한다. 이 경우, 센싱부(404)는 2000번 회전에 대응하는 펄스들을 제어부(400)로 출력시킨다. 예를 들어, 1회전당 3개의 PWM 펄스들이 생성되는 경우, 6000개의 PWM 펄스들이 제어부(400)로 출력된다. 따라서, 제어부(400)는 상기 PWM 펄스들의 수를 파악하여 제 1 회전축(402B)의 회전수를 검출할 수 있다. 이러한 동작을 수행하는 센싱부(404)는 인코더(encoder)로서 언급될 수 있다. The
감속기(406)는 제 1 회전축(402B)의 회전을 감속시킨다. 이러한 감속기(406)가 없는 경우, 제 1 회전축(402B)은 제 2 회전축(408)의 회전수와 동일한 수로 회전한다. 그러나, 감속기(406)가 존재하는 경우, 제 1 회전축(402B)은 제 2 회전 축(408)의 회전수보다 적은 수로 회전한다. The
이러한 감속기(406)는 본 발명의 필수적 구성 요소는 아니나, 후술하는 위치 가변 부재(112)의 위치를 정밀하게 제어하기 위해서는 상기 위치 제어 시스템에 포함되는 것이 바람직하다. The
제어부(400)는 상기 위치 제어 시스템을 전반적으로 제어한다. 예를 들어, 제어부(400)는 위치 가변 부재(112)의 위치를 이동시키기 위하여 소정 전원을 회전 소자(402)로 제공하며, 특히 직전 위치 이동시의 오차를 보상하여 해당 위치 변동값에 대응하는 전원을 회전 소자(402)로 제공한다. 다른 예로, 불특정 원인으로 인하여 전원이 공급됨에도 불구하고 제 1 회전축(402B)이 회전하지 않는 경우, 제어부(400)는 센싱부(404)를 통하여 이를 감지하고 회전 운동 소자(402)로 제공되는 전원을 차단한다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하겠다. The
요컨대, 본 실시예의 위치 제어 시스템은 위치 가변 부재(112)를 이동시킬 때 직전 위치 이동시의 오차를 보상하여 새로운 위치로 이동시키므로, 위치 가변 부재(112)는 원하는 위치로 정확하게 이동할 수 있다. 특히, 본 실시예에 사용되는 회전 소자(402)가 저가이나 정밀 제어가 어려운 DC 모터인 경우에도, 상기 위치 제어 시스템은 위에 언급된 방법을 통하여 위치 제어를 정밀하게 수행할 수 있다. 즉, 본 실시예의 위치 제어 시스템을 사용하는 경우 비용을 절약하면서도 위치 가변 부재(112)의 위치 이동을 정밀하게 제어할 수 있다. In short, the position control system of the present embodiment compensates for an error in the previous position movement when moving the position
이하, 이러한 위치 제어 시스템에서 위치 가변 부재(112)의 위치를 제어하는 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, a method of controlling the position of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 제어 방법을 도시한 순서도이고, 도 6은 도 5의 위치 제어 방법을 설명하기 위한 펄스 변화를 도시한 도면이다. 여기서, 회전 소자(402)는 DC 모터로 가정하고, 상기 전원은 PWM 방식으로 제공되는 것으로 하겠다. FIG. 5 is a flowchart illustrating a position control method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram illustrating a pulse change for explaining the position control method of FIG. 5. Here, it is assumed that the
도 5 및 도 6을 참조하면, 제어부(400)는 정상 전원(P5) 인가 전, 즉 초기 전원 인가시 듀티비(duty rate)들을 증가시키면서 회전 소자(402)로 제공한다(S500). 여기서, 상기 듀티비는 펄스의 한 주기 중 하이 레벨이 가지는 비율을 의미한다. 5 and 6, the
일반적으로, 위치 가변 부재(112)의 이동 변동값에 해당하는 전원을 회전 소자(402)로 제공하기 위해서는 우선 상기 전원보다 상당히 큰 전원이 제공되어야 해서 오버슈팅(Overshooting) 현상이 발생될 수 있으며, 결과적으로 회전 소자(402)를 구동시키는 제어부(400)가 손상될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 위치 제어 시스템은 위치 가변 부재(112)의 이동 변동값에 해당하는 정상 전원(P5)을 제공하기 전에 큰 전원을 단번에 제공하지 않고 도 6에 도시된 바와 같이 P5보다 작은 듀티비들을 가지는 전원들(P1 내지 P4)을 단계적으로 제공한다. 결과적으로, 제어부(400)에 손상을 가할 정도의 오버슈팅 현상이 발생되지 않으며, 즉 제어부(400)의 손상이 방지될 수 있다. In general, in order to provide the power corresponding to the movement variation value of the
도 6에서는 정상 전원(P5) 입력 전에 다른 듀티비들을 가지는 4개의 전원들(P1 내지 P4)을 회전 소자(402)로 제공하였으나, 이로써 제한되지 않는다. 즉, 정상 전원(P5) 전에 제공되는 전원들의 수 및 시간 등은 관리자의 의도에 따라 다 양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 상기 듀티비들은 단계적으로 증가하지 않아도 되고, 각 듀티비들에 따른 PWM 펄스들의 개수가 다를 수 있다. 다만, 초기 제공되는 전원의 듀티비는 정상 전원(P5)의 듀티비보다 작아야 한다. In FIG. 6, four power supplies P1 to P4 having different duty ratios are provided to the
이어서, 제어부(400)는 위치 가변 부재(112)의 이동 변동값에 해당하는 전원(P5)을 회전 소자(402)로 제공한다(S502). 이 경우, 제 1 회전축(402B)은 위치 가변 부재(112)가 원하는 값만큼 이동할 수 있도록 전원들(P1 내지 P4)에 의해 1회전하지 않도록 제어하는 것이 바람직하다. 물론, 초기에 제공되는 전원들(P1 내지 P4)로 인하여 제 1 회전축(402B)이 1회전 이상 회전할 수도 있으며, 이 경우에는 전원(P5)이 제공되는 시간은 상기 회전을 고려하여 설정될 것이다. Subsequently, the
계속하여, 제 1 회전축(402B)은 상기 전원(P5)의 제공에 따라 회전하며(S504), 결과적으로 위치 가변 부재(112)가 원하는 위치로 이동하기 시작한다. Subsequently, the first
그런 후, 전원 차단 시점에 도달되었는 지의 여부가 판단된다(S506). 여기서, 상기 전원 차단 시점은 위치 가변 부재(112)가 원하는 위치로 도달시키기 위해 전원의 공급을 차단하는 시점을 의미한다. 다만, 제 1 회전축(402B)은 전원의 공급이 차단되어도 관성력에 의해 소정 횟수만큼 더 회전할 수 있으므로, 상기 전원 차단 시점은 이러한 관성력에 의한 회전을 고려하여 설정된다. Then, it is determined whether or not the time at which the power is cut off is reached (S506). Here, the power-off time point means a time at which the
상기 전원 차단 시점에 도달하지 않은 경우, 즉 위치 가변 부재(112)가 원하는 위치로 이동되지 않은 경우, 상기 전원의 제공에 따라 제 1 회전축(402B)이 계속적으로 회전한다.When the power-off time is not reached, that is, when the position
반면에, 상기 전원 차단 시점에 도달한 경우, 본 실시예의 위치 제어 시스템 은 상기 전원을 갑자기 차단하지 않고 PWM 펄스들(P6, P7, P8 및 P9)의 듀티비들을 단계적으로 감소시키면서 전원을 차단시킨다(S508 및 S510). 일반적으로, 상기 전원을 갑자기 차단하면 역기전력이 제어부(400)로 제공되며, 그 결과 상기 역기전력에 의해 제어부(400)가 손상될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 위치 제어 시스템은 이러한 제어부(400)의 손상을 방지하기 위하여 듀티비들을 단계적으로 감소시키면서 전원을 차단시킨다. On the other hand, when the power-off time is reached, the position control system of the present embodiment cuts off the power while gradually reducing the duty ratios of the PWM pulses P6, P7, P8 and P9 without abruptly shutting off the power. (S508 and S510). In general, when the power is suddenly cut off, the counter electromotive force is provided to the
도 6에서는 4번의 다른 듀티비들을 가지는 PWM 펄스들(P6, P7, P8 및 P9)을 회전 소자(402)로 제공하였으나, 이로써 제한되지 않고 다양하게 변형될 수 있다. In FIG. 6, PWM pulses P6, P7, P8, and P9 having four different duty ratios are provided to the
요컨대, 본 실시예의 위치 제어 방법은 전원의 초기 인가시 또는 전원의 차단시에 해당 펄스들의 듀티비들을 변화시키면서 회전 소자(402)로 제공한다. In short, the position control method of the present embodiment provides the
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 제어 방법을 도시한 순서도이다. 7 is a flowchart illustrating a position control method according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 제어부(400)는 위치 가변 부재(112)의 이동 변동값에 해당하는 전원을 회전 소자(402)로 제공한다(S700). Referring to FIG. 7, the
상기 전원의 제공에 따라 제 1 회전축(402B)이 회전하며, 결과적으로 위치 가변 부재(112)가 이동하기 시작한다(S702).As the power is supplied, the
센싱부(404)는 제 1 회전축(402B)의 회전수를 감지하며, 상기 감지된 회전수에 대응하는 펄스들을 제어부(400)로 출력한다(S704).The
이어서, 출력되는 펄스들의 수가 0개인 지의 여부가 판단된다(S706). 즉, 상기 전원이 회전 소자(402)로 공급됨에도 불구하고 출력되는 펄스가 없는 지의 여부가 판단된다. Subsequently, it is determined whether or not the number of output pulses is zero (S706). That is, it is determined whether there is no output pulse even though the power is supplied to the
상기 출력되는 펄스들의 수가 0이 아닌 경우, 즉 회전 소자(402)가 정상적으로 동작하는 경우에는, 제 1 회전축(402B)의 회전에 따라 위치 가변 부재(112)가 원하는 위치로 계속적으로 이동된다. When the number of output pulses is not zero, that is, when the
반면에, 상기 출력되는 펄스들의 수가 0인 경우에는, 즉 펄스가 출력되지 않는 경우에는, 펄스들이 출력되지 않은 시간이 기설정된 시간을 초과하였는지의 여부가 판단된다(S708).On the other hand, when the number of output pulses is 0, that is, when no pulse is output, it is determined whether the time for which the pulses are not output exceeds the preset time (S708).
상기 펄스들이 출력되지 않은 시간이 기설정된 시간을 초과하지 않는 경우에는, 회전 소자(402)가 정상적으로 동작하고 있다고 판단한다. When the time for which the pulses are not output does not exceed the preset time, it is determined that the
반면에, 상기 펄스들이 출력되지 않은 시간이 상기 기설정된 시간을 초과하는 경우에는, 전원이 공급됨에도 불구하고 제 1 회전축(402B)이 회전되지 않는 경우이므로 제어부(400)에 과부하가 발생되어 손상될 수 있다. 따라서, 제어부(400)는 회전 소자(402)로의 전원 공급을 차단한다(S710).On the other hand, when the time for which the pulses are not output exceeds the preset time, since the
요컨대, 본 실시예의 위치 제어 방법은 전원이 공급됨에도 불특정 이유로 회전 소자(402)가 회전하지 않음에 의해 발생될 수 있는 제어부(400)의 과부하를 위에 언급된 제어를 통하여 방지한다. In short, the position control method of the present embodiment prevents the overload of the
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 제어 방법을 도시한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a position control method according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 위치 가변 부재(112)를 제 1 위치로 이동시키기 위한 위치 변동값 및 상기 위치 변동값에 해당하는 펄스들의 수(이하, "제 1 정지 펄스"라 함)가 설정된다(S800). 이하, 위치 가변 부재(112)가 상기 제 1 위치로 최종적으로 이동되는 경우, 센싱부(404)로부터 제어부(400)로 출력되는 펄스들의 수, 즉 제 1 정지 펄스를 3000으로 가정하겠다. Referring to Fig. 8, the position variation value for moving the position
이어서, 제어부(400)는 상기 설정된 위치 변동값(제 1 정지 펄스)에 해당하는 전원을 회전 소자(402)로 제공한다(S802). 다만, 회전 소자(402)가 DC 모터인 경우, 제어부(400)는 일정한 크기의 전원(Vcc)을 시간을 조절하여 회전 소자(402)로 제공한다. Subsequently, the
상기 전원의 제공에 따라 회전 소자(402)가 구동되며, 즉 제 1 회전축(402B)이 일정한 속도를 가지고 회전한다(S804).In accordance with the provision of the power source, the
센싱부(404)는 제 1 회전축(402B)의 회전수를 감지하며, 상기 감지된 회전수에 대응하는 펄스들을 제어부(400)로 출력한다(S806).The
계속하여, 제어부(400)는 센싱부(404)로부터 출력된 펄스들의 수를 체크하며, 출력된 펄스들의 수가 상기 설정된 제 1 정지 펄스 이상인 지의 여부를 판단한다(S808).Subsequently, the
상기 출력된 펄스들의 수가 상기 제 1 정지 펄스보다 작은 경우, 위치 가변 부재(112)가 상기 제 1 위치까지 아직 이동되지 않은 경우이므로 전원이 계속적으로 공급된다.When the number of the output pulses is smaller than the first stop pulse, power is continuously supplied since the
반면에, 상기 출력된 펄스들의 수가 상기 제 1 정지 펄스 이상인 경우, 제어부(400)는 전원의 공급을 차단한다(S810). 이 경우, 상기 전원의 공급을 차단해도 관성력에 의해 제 1 회전축(402B)이 소정 횟수만큼 회전하므로, 센싱부(404)로부터 펄스들이 더 출력된다. 물론, 상기 제 1 정지 펄스가 이러한 관성력을 고려하여 설 정되나, 설정된 펄스들의 수와 실제로 동작에 따른 펄스들의 수가 다를 수 있다. 다만, 본 실시예의 위치 검출 시스템이 감속기(406)를 포함하고 있으므로, 어느 정도 펄스들의 오차가 발생하더라도 제 1 회전축(402B)의 회전수가 크게 변하지 않으므로 위치 가변 부재(112)는 원하는 제 1 위치 근처에 위치할 것이다. On the other hand, when the number of output pulses is greater than or equal to the first stop pulse, the
그러나, 본 실시예의 위치 제어 방법은 이러한 오차를 더 줄이기 위하여 이하의 과정을 수행한다. However, the position control method of the present embodiment performs the following process to further reduce this error.
제어부(400)는 상기 제 1 정지 펄스와 센싱부(404)로부터 실제로 출력된 펄스들의 수를 비교하고 상기 비교 결과에 따라 상기 제 1 정지 펄스와 상기 실제로 출력된 펄스들의 수의 차, 즉 보상 펄스를 설정한다(S812). The
이어서, 제어부(400)가 위치 가변 부재(112)를 상기 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시키고자 하는 경우 상기 제 2 위치와 상기 제 1 위치의 차에 해당하는 위치 변동값을 설정한다(S814).Subsequently, when the
계속하여, 제어부(400)는 상기 보상 펄스를 고려하여 제 2 정지 펄스를 설정하는 계산(calculation) 과정을 수행한다(S816). 예를 들어, 상기 제 1 정지 펄스가 3000개이고 상기 제 1 위치로의 이동시 실제로 출력된 펄스들의 수가 3030개인 경우, 위치 가변 부재(112)가 30 펄스만큼 더 이동한 것이므로 제어부(400)는 상기 제 2 위치로의 이동을 위한 제 2 정지 펄스 설정시 30 펄스만큼을 보상하여 설정한다. 예를 들어, 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로의 변동에 따른 정지 펄스가 3600개인 경우, 제어부(400)는 보상 펄스, 즉 30 펄스를 보상하여 상기 제 2 정지 펄스를 3570개로 설정한다. 결과적으로, 위치 가변 부재(112)가 원하는 위치로 정 확하게 이동할 수 있다. Subsequently, the
그런 후, 제어부(400)는 상기 제 2 정지 펄스에 해당하는 전원을 회전 소자(402)로 제공하여 위치 가변 부재(112)를 상기 제 1 위치에서 상기 제 2 위치로 이동시킨다(S818). Thereafter, the
요컨대, 본 실시예의 위치 제어 방법은 새로운 위치 이동시 직전 위치로 이동시의 보상 펄스를 고려하여 위치 변동값 및 정지 펄스를 설정한다. 따라서, 상기 위치 제어 방법은 위치 가변 부재(112)의 위치 이동을 정밀하게 제어할 수 있다. In short, the position control method of the present embodiment sets the position change value and the stop pulse in consideration of the compensation pulse at the time of the movement to the previous position at the time of the new position movement. Therefore, the position control method can precisely control the positional movement of the position
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 제어 방법을 도시한 순서도이다. 9 is a flowchart illustrating a position control method according to another embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 제어부(400)는 위치 변동값에 따른 전원을 회전 소자(402)로 제공하여 회전 소자(402)를 구동시킨다(S900).Referring to FIG. 9, the
이어서, 센싱부(404)는 제 1 회전축(402B)의 회전수를 감지하며, 상기 감지된 회전수에 해당하는 펄스들을 제어부(400)로 출력한다(S902).Subsequently, the
계속하여, 상기 펄스들의 수가 0인지의 여부, 즉 전원이 공급됨에도 불구하고 펄스들이 더 이상 출력되지 않는 지의 여부가 판단된다(S904).Subsequently, it is determined whether the number of pulses is zero, that is, whether the pulses are no longer output even though the power is supplied (S904).
상기 펄스들이 출력되는 경우에는, 회전 소자(402)가 정상적으로 동작하고 있는 것이므로 단계 S900이 다시 수행된다.When the pulses are output, step S900 is performed again because the
반면에, 상기 펄스들이 기설정된 시간 동안 출력되지 않는 경우, 제어부(400)는 시스템에 문제가 있음을 관리자에게 알린다(S906).On the other hand, if the pulses are not output for a predetermined time, the
그런 후, 위치 가변 부재(112)의 위치를 이동시키고자 하는 경우, 해당 위상 가변값을 결정하고 위에 언급된 계산 과정을 수행한다(S908 및 S910).Then, when the position of the
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Should be considered to be within the scope of the following claims.
도 1 및 도 2는 일반적인 페이즈 쉬프터의 전면 및 후면을 도시한 도면들이다.1 and 2 illustrate front and rear views of a typical phase shifter.
도 3은 상기 페이즈 쉬프터에 연결된 경사각 조정 장치를 도시한 도면이다. 3 is a view illustrating an inclination angle adjusting device connected to the phase shifter.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 제어 시스템을 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating a position control system according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 제어 방법을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a position control method according to an embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 위치 제어 방법을 설명하기 위한 펄스 변화를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a pulse change for explaining the position control method of FIG. 5.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 제어 방법을 도시한 순서도이다. 7 is a flowchart illustrating a position control method according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 제어 방법을 도시한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a position control method according to another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 제어 방법을 도시한 순서도이다. 9 is a flowchart illustrating a position control method according to another embodiment of the present invention.
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