[메카트로닉스] Real Time Linux 를 사용한 DC 모터 속도제어

소개글

무려 넉달간을 스터디하며 제작하였습니다.
현재 대부분의 제어 시스템은 도스기반이나 혹은 고가의 윈도우 기반이지만 앞으로 리눅스를 사용한 저렴하고 우수한 성능의 제어 시스템이 주가 될 것이라 생각합니다.

목차

논문을 시작하게 된 동기
RT-Linux를 사용한 제어의 개요 및 시스템환경
전체 제어 프로세스 설명
실험결과
향후과제

본문내용

학부에서 수업을 들으면서, DC모터의 작동이론과 제어에 대한 관심과 흥미를 가지고 있어, 이번에, RT리눅스를 이용한 모터의 제어를 시도해 보기 위하여, 이것을 논문주제로 정하였다.
일반적으로 지금까지 제어실험을 Windows 환경에서는 실행할 수 없었다. 그래서 Windows95나 Windows98을 이용하여, 워드프로세스나 시뮬레이션 소프트를 사용하다가，제어실험을 하게 되면 PC를 리셋하고，10년 전에 쓰던 MS-DOS로 부팅을 다시 해야만 했다.
그리고 실험이 끝나면, 데이터의 정리를 하기 위해서 다시 Windows를 시작해야만 했다. 이 방법이 아니라면, 윈도우 환경에서 직접적으로 제어를 해야 하는데, 그렇게 하려면, 여러 가지 소프트웨어와 하드웨어가 추가되어야 하기 때문에 불편한 점이 많다.
이런 불편한점을 감수해서라도, 좀더 정밀한 제어를 할 수 있다면, 이를 마다하는 이는 없을 것이다. 하지만 윈도우 환경에서의 제어는 Sampling time을 최대micro(0.000001)초 단위까지만 제어가 되지만, RT-Linux 상에서는 최대 nano초 단위까지 제어가 가능하기 때문에, 굳이 앞의 불편한 점 을 감수해야 할 이유는 없다.
그리고 이부분은 여담일수 있겠지만 Mechatronics Lab실의 연구원으로부터 알게 된 이야기인데 “우리나라에서만 대부분 여러가지 실험에서 환경을 Windows system을 고집한다”는 것이다. 이로인해서 실질적이고, 보다 정확한 제어가 가능한 RT-Linux쪽의 사용과 개발이 우리보다 앞선 다른 선진국(가까운 일본)에 비하면 상대가 되지 않는다고 한다.
이러한 이유로, 이 논문에서는, 보다 좋은 제어실험 환경을 구성하도록 멀티유저, 멀티 프로세스 OS 인 RT-Linux를 이용하여, 기본적인 DC 모터 속도제어에 활용해 보고, 이것의 가능성을 평가하고자 한다.

참고 자료

1. Getting Started with RTLinux (FSM Labs, Inc. April 20, 2001)
2. RTLinux 정보공유 (http://www.rtlinux.pe.kr)
3. 리눅스 커널 모듈 프로그래밍 안내서 (Ori Pomerantz, 1999년 4월 26일)
4. LINUX 리얼타임 계측/제어 개발 가이드북 (후나키 장수, 1998년)
5. C가 미는 로보트 1,2(신정환, Ohm 사)
6. 메카트로닉스 매뉴얼(한양대 Mechatronics lab)