엘리베이터 제어

목차

1.연 구 배 경 (머 릿 말)
2.작 품 개 요
(1) DC 모터 회전수 및 속도 측정
(2) 회전수/속도 제어를 통한 엘리베이터 시스템
3.작 품 구 성
(1) DC 모터
(2) 모터 드라이버
(3) 엔코더 / 센서부
(4) 제어부 / 디스플레이 / 인터페이스
(5) 엘리베이터 시스템
4.제어 알고리즘 및 프로그램
(1) 모터구동과 회전수/회전방향 측정
(2) 회전속도 측정
(3) LCD 디스플레이
(4) 스위치 입력에 의한 PWM Duty비 변환 및 모터 성능 실험
(5) 엘리베이터 시스템 제어
5.제 작 후 기 및 발 전 시 킬 사 항
6.참 고 문 헌

본문내용

+170
// →+120→+70→floor_R_cnt[f]
else if ( R_cnt < floor_R_cnt[f] )
{
for ( k = 1; k < 5; k++ ) {
duty_ratio = 50 + (30 * k);
set_pwm1_duty(duty_ratio);
while ( R_cnt < SP_R_cnt + (50 * k) ) CW();
}
duty_ratio = 200;
set_pwm1_duty(duty_ratio);
while ( R_cnt < floor_R_cnt[f] - 220 ) CW();
SP_R_cnt = R_cnt;
for ( k = 1; k < 5; k++ ) {
duty_ratio = 200 - (30 * k);
set_pwm1_duty(duty_ratio);
while ( R_cnt < SP_R_cnt + (50 * k) ) CW();
}
duty_ratio = 80;
set_pwm1_duty(duty_ratio);
while ( R_cnt < floor_R_cnt[f] ) CW();
}
else STOP();
}
main() {
.......
while(1) {
if ( PB3 == 1 ) move_cage_by_floor(4);
else if ( PB2 == 1 ) move_cage_by_floor(3);
else if ( PB1 == 1 ) move_cage_by_floor(2);
else if ( PB0 == 1 ) move_cage_by_floor(1);
else STOP();
}
}
// 현재 위치가 목표위치보다 낮을 경우
// 가감속의 방식은 앞의 경우와 같으나
// 위치(카운트)를 비교하는 비교문에서는
// 차이가 있다.
// 현재의 층과 이동할 층이 같으면 정지// 상태를 유지해야 하나 여기서는 카// 운트값이 1이라도 차이가 나면 움직// 이게 된다. 회전카운트 값에 대한
// 변수와 더불어 현재의 층에 대한 변// 수를 사용하면 디버깅할 수 있겠다.
// 부함수 하나에 전달인자를 층으로 // 하여 모든 경우를 고려하도록 하여서
// 프로그램의 유연성이 조금 떨어진다.
// 좀더 많은 조건(변수)들을 사용한다면
// 위와 같은 오류는 방지할 수 있을 것이다.
// 인터럽트 우선 순위에 관한 문제로 // 인하여 프로그래밍이 원활하지 않아
// 스위치 입력에 대한 부분을 RB Change
// 인터럽트를 사용하지 않고 메인함수// 에 포함하였다.
5. 제작후기 및 발전시킬 사항
(1) 제작 후기
작품의 구상, 관련 자료 수집, 설계, 제작, 실험 등 간단하지만 제품생산의 거의 전과정이 포함되는 실험이었다고 생각한다. 그 만큼 여러 분야의 많은 지식들이 필요하며 치밀한 계획수립과 많은 시행착오를 감당할 정도의 시간과 노력의 투자가 있어야만 주어진 기간 내에 완성할 수 있는 아주 역동적인 실험이었다. 제작과정에서 어느 하나 쉽게 해결되는 것은 없었으며 문제의 본질을 파악하고 여러 해결방법들을 고려해 본 후 최적의 해결안을 찾는데 까지 많은 시간이 소요되었다. 만약 선행자에 의하여 개발이 완료된 시스템을 그대로 답습하는 과정이었다면 훨씬 적은 노력으로 비슷한 체험을 해볼 수 있었을 것이다. 물론 설계와 제작과정에서 고민을 많이 할 수록 얻는 것은 많을 것이다. 그러나 작은 Know-How 하나가 짧게는 하루에서 길게는 일주일까지 개발시간을 단축할 수 있다고 생각한다. 이 보고서를 쓰는 이유 또한 그러하다. 혹자는 이렇게 묻는다. “1학점 짜리 실험에 왜 그렇게 많은 시간을 들여가며 열심히 합니까?”, 딱 한마디로 대답한다. “재밌자나” 4학년 2학기, 다른 것들에 대해 많은 고민을 해야되는 시기이지만 조금만 신경을 쓴다면 많은 것을 얻을 수 있을 것 같다. 기계공학, 나아가 전기, 전자, 컴퓨터공학등 공학 전반의 내용들이 두루 포함되는 시스템을 직접 체험 볼 수 있는 유일한 과목이라고 생각한다. 앞으로도 더욱 계승 발전시키길 바란다.
(2) 발전시킬 사항
이번 실험에서 시간관계상 하지 못한 것은 DC 모터 속도 피드백 제어이다. 기준 속도를 입력하면 부하가 바뀌더라도(외란) 변화된 속도 차이(오차)를 PID제어로 줄여나가 가능한 최단시간 내에 실제 속도가 기준 속도에 도달하게 하는 시스템이다. 보다 정확한 성능실험이 필요하고 시스템의 응답특성을 알아내야 한다. Matlab의 Simulink를 이용하여 모델링된 시스템에 최적인 게인값 Kp, Ki, Kd를 시뮬레이션을 통해 찾아내어 실제 시스템에 반영하고 그 결과를 분석하는 과정이 필요할 것이다. 여기에는 동역학과 제어공학 등의 이론을 활용하여야 할 것이다. 기회가 생기면 저도 시도해 볼 것이며 후배들이 해주었으면 하는 소망이다.
메카트로닉스 실험의 앞으로의 방향을 생각해 보자면 모터제어라는 큰 틀은 바뀌지 않더라도 그 응용분야는 여러 가지로 차별화 할 수 있겠다. 예를 들어 라인트레이서나 선풍기, 혹은 XY테이블 이송장치 같은 것으로 응용하면 아주 흥미 있는 주제가 될 것이다. 물론 현재 존재하지 않는 새로운 것을 만드는 창의적인 공학설계가 이루어진다면 더 이상 바랄 것이 없다. 학부 마지막학기의 실험이라는 제한사항과 부족한 지원금 등 환경은 그리 좋지 않지만 시대의 영웅은 양지가 아닌 음지에서 태어난다는 생각에서 앞으로의 실험과 후배들에게 작은 기대를 가져보며 글을 마친다.
6. 참 고 문 헌
(1) "Mechatronics", W.Bolton, 이만형외 6 공역, 사이텍 미디어
(2) “PIC 마이컴용 C언어 CCS-C 실전가이드”,
오정원, 컴파일 테크놀로지(주)
(3) “Intoduction to Robotics Analysis, Systems, Applications",
Saeed B. Niku, Pearson Education
(4) “로봇 축구 시스템”, 김종환, 대영사
(5) "Unix/Linux 환경에서 C 프로그래밍 감각익히기“,
신경희외 2, 영한출판사
(6) “C와 어셈으로 구동되는 PIC16F84", 정기철외 1, 복두출판사
(7) “실무와 예제를 중심으로 한 OrCAD", 조용범외 3, 복두출판사
(8) “C가 미는 로보트 Ⅱ”, 신정환, Ohm사

키워드

엘리베이터,   제어,   공학