모델 예측 데드비트 제어란 무엇인가?
모델 예측 데드비트 제어란 무엇인가?
모델 예측 데드비트 제어(MPD)는 서보 드라이브를 위한 진보된 전류 제어 알고리즘으로, 가능한 가장 빠른 토크 응답을 제공합니다. 기존 PI 제어기가 여러 제어 주기에 걸쳐 PWM 펄스 폭을 반복적으로 조정하는 것과 달리, MPD는 단일 제어 주기에서 필요한 단자 전압을 계산하여 전류 오차를 거의 즉시 억제합니다.
왜 이것이 중요한가요?
고성능 모션 제어 애플리케이션 — 로봇 팔부터 정밀 제조까지 — 에서 토크 응답 시간은 위치 정확도, 작동 안정성 및 전체 시스템 대역폭에 직접적인 영향을 미칩니다. 더 빠른 전류 제어 루프는 상위 계단 단계에서 더 정밀한 속도 및 위치 제어를 가능하게 합니다.
전통적인 PI 제어기는 많은 응용 분야에서 잘 작동하지만 기본적으로 반응적입니다: 오차를 측정하고 단계적으로 보정합니다. MPD는 근본적으로 다른 접근 방식을 취합니다: 모터의 수학적 모델을 활용하여 오차가 발생하기 전에 최적의 전압을 계산합니다.
어떻게 작동하나요?
MPD는 전기 모터 모델(인덕턴스, 저항, 역기전력)을 사용하여 샘플링 주기 동안의 전류 변화를 예측합니다. 이 예측을 바탕으로 알고리즘은 다음 제어 주기 말에 목표 전류에 도달하기 위해 필요한 정확한 PWM 펄스 폭을 계산합니다.
결과: 단일 제어 사이클에서 이론적 오류 억제를 제로로 달성.
두 가지 매개변수를 통해 미세 조정이 가능합니다:
- 정착 시간 (기본값: 2.000 µs) — 전류가 목표값에 도달하는 속도를 정의합니다.
- 감쇠비율 (표준: 2.000 ‰, 2.0에 해당) — 오버슈팅 및 진동을 제어합니다.
MPD는 정확한 모터 모델을 기반으로 하기 때문에, 이 알고리즘은 PI 제어기보다 센서 노이즈와 매개변수 편차에 더 민감합니다. 따라서 시운전 중 신중한 시스템 식별이 매우 중요합니다. 추가적인 적분기 성분(MPD+I)은 잔여 정적 오차를 보상합니다.
SOMANET은 이를 어떻게 구현합니까?
모든 SOMANET 서보 드라이브는 16kHz로 토크 제어 루프를 실행합니다 — MPD가 최대 성능을 발휘하는 데 필요한 대역폭입니다. 구성은 OBLAC Drives를 통해 이루어지며, 여기서 튜닝 과정 중 정착 시간과 감쇠 비율을 조정할 수 있습니다.
해당 매개변수는 토크 컨트롤러 객체(0x2010, 서브인덱스 10 및 11)에 위치합니다.
MPD는 필드 지향 제어(FOC)와 결합하여 업계 최고의 전류 밀도와 모션 성능을 제공합니다.
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