TI, 첨단 모터 컨트롤 설계에 향상된 동작 및 효율 제공하는 InstaSPIN-MOTION 기술 공개
- C2000™ Piccolo™ 마이크로컨트롤러를 이용하여 속도에 따른 모터 성능을 최적화하고 커미셔닝, 튜닝, 모션 시퀀싱 간소화
InstaSPIN-MOTION은 포괄적인 토크, 속도, 모션 제어 소프트웨어 솔루션으로, 다양한 상태로 전환되며 동작하는 모터 애플리케이션에 최고 효율로 견고한 시스템 성능을 제공한다. TI의 InstaSPIN™-FOC 모터 컨트롤 솔루션을 기반으로 구축된 InstaSPIN-MOTION은 복잡한 모션 시퀀스를 최적화하고, 튜닝을 단일 파라미터로 간소화한다. 또한 전체 동작 범위에 걸쳐 유례 없이 뛰어난 정확도로 지정된 궤적(trajectory)을 추적하도록 설계되었다. 이와 같이 InstaSPIN-MOTION은 최적화된 센서리스 모터 컨트롤을 달성할 수 있는 가장 쉽고 효과적인 기법을 제공한다.
올해 초 발표된 TI의 InstaSPIN-FOC 솔루션은 로터 플럭스(rotor flux) 측정에 FAST™ 프리미엄 소프트웨어 센서를 이용한다. 또한, FOC(field-oriented control) 토크 컨트롤러에서 모터 식별, 자동 전류 제어 튜닝, 센서리스 피드백 기능 등을 제공하여, 효율적인 센서리스의 가변 부하 3상 모터 솔루션을 빠르게 출시할 수 있다.
InstaSPIN-MOTION으로 모터 성능 향상 및 개발 시간 단축
InstaSPIN-MOTION은 향상된 모터 컨트롤 기능을 추가하여, 칩 상에 한층 전문적인 기술을 구현할 수 있다. TI 32bit C2000™ Piccolo™ 마이크로컨트롤러(MCU)의 ROM(read-only-memory)에 내장 되어 있는 코어 알고리즘과 함께 InstaSPIN-MOTION은 라인스트림 테크놀로지스(LineStream Technologies)의 SpinTAC™ 부품을 통합하고 있다. 최적화된 모션 프로파일링, 단일 파라미터 튜닝, 외란 제거 컨트롤러가 특징으로, 개발 속도를 가속화하고 변화하는 속도 및 부하에 따라 성능을 향상시킬 수 있다. InstaSPIN-MOTION은 센서드 피드백(sensored feedback) 혹은 함께 제공되는 센서리스 InstaSPIN-FOC 솔루션과 함께 이용할 수 있다.
InstaSPIN™-MOTION의 주요 기능 및 장점
기존 모터 시스템의 모션 제어 과제 해결: InstaSPIN-MOTION을 사용함으로써 비효율적이고 구시대적인 설계 기법들이 필요없게 되었다. 예를 들어, 기존 기법으로 모터가 요구하는 모션을 생성하기 위해서는 단순하면서 유연성이 떨어지는 궤적을 사용하였으며, 이는 기계적 부하(mechanical stress)를 발생시킨다. 핸드 코딩의 계산 집중적 궤적은 중요한 메모리를 소모한다. 마찬가지로 다양한 조건별로 원하는 모터 성능을 달성하기 위해서는 다중의 멀티 파라미터 사용과 PI(proportional-integral) 컨트롤러 튜닝에 많은 시간이 소모된다.
InstaSPIN-MOTION의 SpinTAC™ 부품 내용:
- 식별: 시스템의 실제 관성을 적용해서 최적의 추적 기능 제공 및 외란을 제거한다.
- 제어: 단일 계수 튜닝(single coefficient tuning)을 이용해서 작업을 최소화하고 복잡성을 낮춘다. 빠르게 속도를 테스트하고 연성(soft) 응답에서부터 강성(stiff) 응답에 이르기까지 속도 제어를 튜닝할 수 있으며, 애플리케이션의 전체적인 가변 속도 및 부하 범위에 걸쳐서 동작하는 컨트롤러 게인을 정의할 수 있다. 시스템 외란을 동적으로 계산하고 실시간으로 제거해 성능을 극대화한다.
- 이동: 시작 속도, 목표 속도, 시스템 제약(가속도, 저크(jerk), 모션 궤적 타입)에 따라 자동으로 최적화된 모션 프로파일을 생성한다.
- 플래닝: 다양한 모션 상태(속도 A에서 속도 B로 전환)를 빠르게 생성하고 이를 상태 기반 로직과 연결할 수 있다.
새로운 모터 컨트롤 소프트웨어 인프라인 모터웨어(MotorWare)를 이용하여 빠른 개발 및 평가 가능: 최신 C 객체 지향 및 API 기반 코딩 기법을 적용한 모듈, 드라이버, 시스템 예제 및 자료를 활용할 수 있다.
가격 및 공급시기
InstaSPIN-MOTION은 양산중인 90MHz 32bit 부동소수점 Piccolo F2806xM 마이크로컨트롤러에 이용 가능하며, 1만 개 수량 기준으로 최저 10.22달러부터 구입할 수 있다. 또한, 299달러의 저전압 저전류 모터 컨트롤 키트(DRV8312-69M-KIT), 299달러의 저전압 고전류 모터 컨트롤 키트(DRV8301-69M-KIT), 699달러의 고전압 모터 컨트롤 키트(TMDSHVMTRINSPIN)를 함께 이용하여 최신 InstaSPIN-MOTION 모터 설계를 보다 빠르게 완성할 수 있다.
이미 기존의 TI 모터 컨트롤 개발 키트를 구입한 설계자들은 모듈 방식의 InstaSPIN-MOTION이 탑재된 Piccolo controlCARD(TMDSCNCD28069MISO)를 99달러에 구입할 수 있다. 앞서 언급된 키트들을 구입하고 올해 출시된 InstaSPIN-FOC를 사용하고 있는 고객들은 최신 키트 콘텐츠와 모터웨어(MotorWare) 소프트웨어를 다운로드하여 즉시 InstaSPIN-MOTION을 사용할 수 있다.
InstaSPIN™-MOTION 및 TI의 모터 컨트롤 솔루션에 대한 보다 자세한 정보
- TI의 모터 컨트롤 솔루션: http://www.ti.com/c2x-ismot-pr-lp3
- 모터 컨트롤 교육: http://www.ti.com/c2x-ismot-pr-tr
TI의 다양한 MCU 및 소프트웨어 포트폴리오
TI는 범용 초저전력 MSP 마이크로컨트롤러에서부터 Stellaris® 코어텍스™-M MCU 및 실시간 제어 C2000™ MCU, Hercules™ 세이프티 MCU에 이르기까지 가장 광범위한 마이크로컨트롤러 솔루션을 제공한다. TI의 완벽한 소프트웨어 및 하드웨어 툴, 포괄적인 협력업체 제품 및 기술 지원 툴을 활용한다면 시장출시를 앞당길 수 있을 것이다.
웹사이트: http://www.tikorea.co.kr
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