A study on High-Precision Position Control of Permanent Magnet Synchronous Motor for Semiconductor Equipments

반도체 제조 장비용 영구자석형 동기전동기의 고분해능 위치제어에 관한 연구

In this paper, the high precision position control of AC Servo motor for semiconductor equipment is studied. The control system was implemented using TI DSP TMS320F2812 which has 150 MIPS speed for next generation motor control. The controlled 100W PMSM motor has 2,500 ppr optical incremental encoder. The control system has speed controller and current controller to control the motor position. The encoder pulses are divided into 4 times, which has 10,000 ppr and the motor system has the position accuracy of 1/10,000. If the resolution of the encoder is increased, the resolution of the position control will be increased.

본 논문에서는 반도체 제조를 위한 AC 서보 모터의 고정도 위치 제어에 관하여 연구하였다. 제어기는 150 MIPS의 고속 처리가 가능한 Tl사의 차세대 모터 제어용 DSP TMS320F2812를 이용하여 컨트롤러를 구성하였으며, 2,500 PPR 분해능의 광학식 증분형 엔코더가 장착 된 100W 용량의 PMSM을 위치 제어 하였다. 위치 제어기를 구성하기 위하여 속도 제어기와 전류 제어기를 하위 루프로 구성하였으며, 회전형 엔코더 4체배 된 신호를 이용하여 최대 10,000 PPR의 위치 제어를 수행 하였다. 이로부터 보다 많은 PPR을 지원하는 엔코더에서도 같은 방법으로 고정도 위치제어가 가능할 것이다.