아주대학교 자동제어실험 5번 실험 / 스텝 모터 및 RC 서보모터 / 예비보고서

소개글

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목차

1. 실험 목적
2. 실험 기자재
3. 실험 이론 및 방법
4. 실험 결과예상
5. 강의노트 질의응답
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
본 실험에서는 스텝 모터와 서보모터의 사용법에 대해 다룬다. 모터는 전동기, 우리가 흔히 알고 있는 발전기의 그것이다. 이러한 모터 또한, 어떤 센서를 측정에 사용하느냐, 아니면 다른 방식 다른 기판을 이용하느냐에 따라 차후 진행할 설계의 내용이 달라진다. 따라서 이번 실험은 모터의 개념을 이해하고, 작동 방법을 익히는 것을 골자로 한다. 앞서 실험한 기자재나 센서 등을 이용해 입력과 출력을 조정한다. 이를 통해 차후 진행될 설계 및 실험에 대한 기본적인 시야를 다질 수 있다.

< 중 략 >

3. 실험 이론 및 방법
스텝모터 (Step Motor)
1 회전 각도는 입력 펄스 신호수에 비례하여 정해진다.
2 회전속도는 입력 펄스 레이트(펄스 주파수)에 비례한다.
3 회전자에 영구 자석을 사용하면 무자력 상태에서도, self-holding torque가 발생한다.
4 고토크, 고속 응답, 소향 경량이다.
5 미소각, 고정도, 저가격이다.
6 DC 모터의 브러쉬에 의한 기계적인 마찰로 인한 파손이 없기 때문에, 보수가 필요없다.

스텝 모터의 특징
스텝 모터란 쉽게 말하면 step에 의해 구동되는 모터를 의미한다. 회전 step 당 각도를 설정하고, 이에 따른 Pulse를 기준으로 제어된다. 이때의 속도를 아날로그 식으로 제어하는 것도, Duty Cycle에 비례하여 디지털로 제어하 가능하다. 마이크로 컨트롤러 사용하기 매우 적합하다고 할 수 있겠다. 기준 값인 펄스당 각도가 정해져 있으므로, 원하는 각도를 상당히 높은 정확도로 조정할 수 있는 장점이 있다. 모터의 정지는 정지토크를 사용한다. 스텝모터는 회전축을 중심으로 마주하는 두 극을 1개의 상으로 구분할 때, 2상 스텝 모터와 5상 스텝 모터로 나누어 분류할 수 있다. 스텝모터의 구동방법에는 크게 유니폴라 방식과 바이폴라 방식 2가지가 존재하는데 아래에서 확인하겠다.

참고 자료

아주대학교 자동제어실험 강의 노트 (2021)
Franklin 외 2인 공저, 『Feedback Control of Dynamic Systems』, 제 7판, 2014
이교범, 『전동기제어』, 제 3판, 2021
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‘L297’, https://www.alldatasheet.co.kr/view.jsp?Searchword=L297
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쿠실, (2021.10.03.), (2021.10.03.),
‘3D 프린터’, https://blog.naver.com/PostView.nhn?isHttpsRedirect=true&blogId=child8027&logNo=220241153300
Tistory, (2021.10.03.), (2021.10.03.),
‘3D 프린터’, https://doitnow-man.tistory.com/209