25] 2024년 GIST-SAMSUNG 여름방학 학부생 지능형 모터 부트 캠프

작성자: 김래헌(2024/7/18)

[2024/06/25] 모터 부트 캠프 1일차!
[2024/06/26] 모터 부트 캠프 2일차!
[2024/06/27] 모터 부트 캠프 3일차!
[2024/06/28] 모터 부트 캠프 4일차!

[2024/06/25] 모터 부트 캠프 1일차!

저희 Hur Group이 그동안 준비했던 모터 부프 캠프가 시작했습니다! 첫번째 날에는 모터가 무엇인지에 대한 기본 이해, 모터 시스템 회로 이해, 모터의 특성 이론 강의를 진행하였고, LED를 통해서 알아보는 PWM의 이해 실습 수업이 있었습니다.

1교시는 모터의 기본 이해에 대한 강의였습니다! 조권승 학생이 모터를 활용해서 만든 로봇들의 영상을 보여주고, 모터와 메카트로닉스가 무엇인지 설명했습니다. 그리고 가장 기본적인 개념인 아날로그, 디지털, AC와 DC에 대해서 설명했습니다.

맛있는 점심을 먹고 와서 2교시는 모터 시스템의 회로와 역기전력에 대해서 알아보는 시간이었습니다. 고등학생때 배우는 내용들도 들어있어서 감회가 새로웠고, 역기전력과 같이 아예 새롭게 배우는 내용은 앞으로 배울 내용에 기초가 되는 유익한 개념이었던 것 같습니다. 그리고 스파크가 왜 튀게 되는지 수업에서 배운 내용을 이용해서 설명해주셨는데, 학생들의 이해를 많이 도울 수 있는 좋은 예시였던 것 같습니다.

또한, 모터 출력의 특성을 배우고 각자 필요한 모터를 선정하기 위해서 어떤 것을 고려해야 하는지, 그래프와 표는 어떻게 읽는지 같은 실무와 많이 가까운 내용도 배울 수 있는 좋은 기회였습니다. 특히 모터에 원래 인가해야하는 전압 이상을 줘도 모터가 바로 터지는 것이 아닐 수 있다는 것이 많이 놀라웠던 것 같습니다.

3교시는 성지윤 학생이 진행한 전자 소재와 모터 드라이버에 대한 이론 수업이었습니다. 트랜지스터와 스위칭, 그리고 모터를 제어하기 위해서 필요한 모터 드라이버에 대해 알아볼 수 있었습니다. 앞으로 실습 수업에서 사용할 모터 드라이버에 대한 간략한 설명과 모터에 대한 이론은 앞으로 배울 내용의 기초가 된거 같습니다.

오후까지의 이론 수업을 마치고, 저(김래헌)는 LED를 이용해서 PWM을 실제로 사용해보는 수업을 진행하였습니다. 첫 실습 수업이라 많이 긴장되고 어려웠지만, 우리 연구실 분들이 많이 도와주시고, 학생 분들이 열심히 참여해주셨습니다. 추가로 가변저항을 통해서 우리가 원하는 밝기를 입력을 받는 것까지 구현해보았습니다.

첫 날 수업 하신 조권승 박사과정 학생, 성지윤 석박 통합과정 학생 너무 수고 많으셨습니다. 내일 수업하시는 분들 오늘처럼 깔끔하게 진행하실 수 있길 바랍니다!

[2024/06/26] 모터 부트 캠프 2일차!

어제에 이어서 오늘도 모터 부트 캠프 수업이 시작되었습니다. 두 번째 날에는 라플라스 변환을 통한 동역학 풀이 이론 수업, 삼성전자 실무진 세미나,그리고 PWM을 통한 DC모터 제어 실습 수업, T 모터 세트 세팅 실습 수업이 있었습니다.

1교시는 라플라스 변환을 통한 동역학 풀이에 대한 강의였습니다! 성지윤 학생이 모터 제어에 앞서 우리가 제어해볼 모터의 구조와 모터 드라이버가 무엇인지 설명해주었습니다. 그리고, 모터 제어가 어떤 것인지 설명하고, 제어 선도를 사용해서 DC 모터를 어떻게 하면 제어할 수 있는지 이론적으로 설명해주셨습니다. 이때 동역학적인 모터의 해석과 전기적인 모터의 해석을 결합해서 모터를 모델링하고 라플라스 변환을 통해서 전체적인 시스템을 어떻게 이해하면 되는지 설명했습니다.

많은 학생들이 아직 학교 수업에서 라플라스 변환을 배우지 않아서 조금 어려웠을 수도 있을 것 같지만, 성지윤 학생과 다른 조교들이 열심히 학생들의 이해를 도와주어서 수업이 원활히 진행될 수 있었던 것 같습니다!

2교시는 삼성 전자에서 일하시는 프로님이 찾아오셔서 세미나를 진행해주셨습니다. 이 부트 캠프를 열게 지원해주신 삼성 모터 트랙에 지원해서 가전제품부를 들어갔을 때 어떤 일을 하게 되는지 그리고 지금까지 삼성에서 어떻게 모터 연구와 개발을 해서 제품을 개발했는지 알 수 있는 좋은 시간이었습니다. 이 세미나를 계기로 많은 학생들이 삼성 모터 트랙에 지원하면 좋겠습니다!

3교시는 PWM을 통한 DC 모터 제어 실습 수업이었습니다. 세미나가 끝나고 나서, 저(김래헌)는 PWM을 통해서 DC 모터의 속도를 제어하는 것을 구현하여 시연하였습니다. 또한, 학생들이 직접 해 볼 수 있는 실습을 위해서 DC 모터만이 아니라 스텝 모터가 무엇인지, 어떻게 움직이는지 강연하였습니다.

그리고 학생들이 직접 스텝 모터를 움직여본 후, 스텝 모터의 속도와 방향을 다르게 만들어보는 등의 실습을 진행하였습니다. 열심히 더 공부하려 노력하고, 제게 많은 질문해주신 학생 분들께 감사드립니다!

오늘의 마지막 4교시는 우리가 앞으로 남은 2일 동안 사용할 T 모터의 시스템 세팅이었습니다. 앞에서 임문영 학생이 각 부품의 역할을 설명해주고, 어떻게 T 모터가 움직이는지의 전체적인 구조를 친절하게 설명해주었습니다.

차명주 학생이 CAN 통신이 무엇인지, 그리고 CAN 통신의 원리를 설명해주었습니다. 또한, 일반적으로 CAN에서 메세지를 어떻게 보내는지를 강의해주었습니다. 또한, 코드에서 이미 구현되어 있는 CAN 메세지를 보내는 코드를 간단히 설명해주고 학생들이 코딩을 시도해보는 시간을 가졌습니다.

학생들에게 설명해주시는 차명주 학생 멋있었습니다! 오늘 강의 맡아주신 성지윤 석박 통합과정 학생, 임문영 석사과정 학생, 차명주 박사과정 학생 너무 수고 많으셨습니다. 내일부터는 더욱 실습이 많아져서 학생들이 더 재밌게 수업을 수강할 수 있을 것 같습니다!

[2024/06/27] 모터 부트 캠프 3일차!

벌써 모터 부트 캠프 4일 중 절반을 넘은 3일차가 되었네요. 세번째 날에는 CAN 메세지, 모터의 물성, 속도, 토크 추정에 관한 강의가 진행되었습니다!

1교시는 차명주 학생이 어제에 이어서 우리가 사용할 T 모터에서의 CAN 통신에 대한 강의를 했습니다. T 모터에서는 CAN 메세지를 읽는 방법이 많이 어려운데요. T 모터 회사에서 제공한 메뉴얼을 보여주면서 CAN 메세지가 각각 무슨 값을 나타내고, 어떻게 해석하면 되는지 알려주었습니다. 그리고 실제로 CAN 메세지를 실제로 입력해보면서 학생들의 이해를 높여주었습니다!

2교시는 문선웅 학생의 모터의 물성 추정에 관한 이론 강의였습니다. 어제 성지윤 학생의 강의를 듣고 부트캠프의 학생들은 라플라스 변환과 모터 모델링에 대해서 알게 되었고, 이번 강의를 통해서 주파수 영역과 모터의 물성 추정이라는 더 심도 있는 개념을 배우게 되었습니다. 또한, 모터의 물성 추정 값을 바탕으로 모터의 토크를 추정하는 방법도 배우게 되었습니다.

3교시에는 임문영 학생의 모터의 물성 추정과 관련된 내용이었습니다. 임문영 학생은 이론 수업에서 배운 모터의 모델링을 통해 우리가 주는 신호의 주파수의 조절을 통해서 어떻게 물성을 찾는지에 대한 방법을 설명해주고, 학생분들은 실제로 모터의 신호를 바꿔가면서 실제 모터의 모델링을 찾아보는 시간을 가졌습니다!

4교시에는 이강우 박사님의 모터의 속도와 토크 추정에 관련된 내용이었습니다. 박사님께서는 먼저 신호의 Z-transform을 이용한 수학 식을 보여주고 우리가 추정한 모터의 물성 값을 기반으로 속도와 토크를 추정하는 방법을 설명해주셨습니다. 이에 따라 학생들은 실습으로 식을 이해한 후, T 모터에 주는 신호의 코딩을 진행하였습니다. 또한, 우리가 사용하는 모터의 스펙표를 보여주시며 추정값과 실제값에 대한 상세한 설명도 해주셨습니다!

내일까지만 진행하면 저희 부트캠프도 끝이네요. 마지막까지 수업하시는 분들과 학생 분들 모두 최선을 다해서 부트 캠프의 마무리까지 성공적으로 끝나면 좋겠습니다!

[2024/06/28] 모터 부트 캠프 4일차!

오늘은 이제 저희 Hur Group이 준비했던 모터 부트 캠프의 마지막 날이네요! 마지막 날은 Feedback 제어와 DOB가 무엇인지 배우고, DOB와 PD 제어를 결합하는 실습 수업 시간을 가졌습니다.

오전 1교시는 피드백 제어에 대한 강의였습니다. 문선웅 학생이 피드백 제어와 PD 제어에 대해서 설명해주었고, 최적의 PD 게인을 어떻게 찾는지, 그리고 이번 모터 부트 캠프에서 가장 중요한 DOB와 PD 제어기의 결합의 전체적인 설명을 해주었습니다. 사실 저(김래헌)는 피드백 제어를 3학년때 자동제어에서 처음 배웠었는데요. 이 과목을 아직 수강하시지 않은 학생들에게는 많이 어려울 수 있었을 것 같지만, 문선웅 학생의 친절하고 자세한 설명으로 많은 학생들이 절 개념을 받아들일 수 있던 것 같습니다.