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회전축에 장착되는 2축 가속도 센서; 및상기 2축 가속도 센서가 발생하는 2축 가속도 센싱 신호를 이용하여 상기 회전축의 회전 주기, 회전 속도, 각 가속도, 현재 회전 각도, 및 진동 중 적어도 하나를 분석하는 회전축 분석 모듈을 포함하고, 상기 회전축 분석 모듈은, 하기 수학식 1에 나타난 상기 2축 가속도 센싱 신호를 이용하여 상기 회전축의 회전 주기, 회전 속도, 및 각 가속도 중 적어도 하나를 산출하는 속도 관련 분석부를 포함하는, 회전축 분석 장치
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제1항에 있어서,상기 속도 관련 분석부는, 상기 2축 가속도 센싱 신호의 파형에서 하강 신호 경계 및 상승 신호 경계를 주기적으로 검출하여 상기 회전축의 회전 주기, 회전 속도, 및 각 가속도 중 적어도 하나를 산출하는, 회전축 분석 장치
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제3항에 있어서,상기 속도 관련 분석부는,상기 2축 가속도 센싱 신호의 극대값에서 기 설정된 값을 빼서 상기 하강 신호 경계를 검출하고, 상기 2축 가속도 센싱 신호의 극소값에서 기 설정된 값을 더해서 상기 상승 신호 경계를 검출하는, 회전축 분석 장치
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제1항에 있어서,상기 속도 관련 분석부는,산출한 상기 회전 속도 및 각 가속도를 하기 수학식 2에 대입하여 상기 2축 가속도 센싱 신호(s)에서 각 가속력 및 구심력을 제거하고, 각 가속력 및 구심력이 제거된 2축 가속도 센싱 신호()를 이용하여 상기 회전축의 회전 주기, 회전 속도, 및 각 가속도 중 적어도 하나를 재산출하는, 회전축 분석 장치
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제1항에 있어서,상기 속도 관련 분석부는, 상기 x축 가속도 센싱 신호 또는 상기 y축 가속도 센싱 신호만을 이용하는 방법, 상기 x축 가속도 센싱 신호 및 상기 y축 가속도 센싱 신호의 평균값을 이용하는 방법, 상기 x축 가속도 센싱 신호 및 상기 y축 가속도 센싱 신호를 교대로 이용하는 방법 중 어느 하나를 통해 상기 회전축의 회전 주기, 회전 속도, 및 각 가속도 중 적어도 하나를 산출하는, 회전축 분석 장치
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제1항에 있어서,상기 속도 관련 분석부는,상기 2축 가속도 센싱 신호의 주기가 바뀌는 동안, 산출된 상기 회전축의 회전 주기, 회전 속도, 및 각 가속도 중 적어도 하나의 갱신되는 사이의 중간값은 이전 산출된 값을 유지하는 방법, 보간을 사용하는 방법, 외삽을 사용하는 방법 중 어느 하나를 이용하여 산출하는, 회전축 분석 장치
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제5항에 있어서,상기 회전축 분석 모듈은,상기 회전축의 현재 회전 각도를 산출하는 회전 각도 분석부를 더 포함하는, 회전축 분석 장치
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제8항에 있어서,상기 회전 각도 분석부는, 하기 수학식 3에 의해 상기 회전축의 현재 회전 각도()를 산출하는, 회전축 분석 장치
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제8항에 있어서,상기 회전 각도 분석부는,재산출된 상기 회전축의 회전 속도를 시간에 대해 적분하여 상기 회전축의 현재 회전 각도를 산출하는, 회전축 분석 장치
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제8항에 있어서,상기 회전 각도 분석부는, 상기 각 가속력 및 구심력이 제거된 2축 가속도 센싱 신호()에 로우 패스 필터 또는 칼만 필터를 적용하여 진동 및 노이즈의 영향이 제거된 상기 회전축의 현재 회전 각도를 산출하는, 회전축 분석 장치
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제11항에 있어서,상기 회전 각도 분석부는,상기 칼만 필터를 적용하는 경우, 예측(Prediction) 단계에서 하기 수학식 4 내지 수학식 6을 이용하고, 보정(Correction) 단계에서 하기 수학식 7 내지 수학식 9를 이용하는, 회전축 분석 장치
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제8항에 있어서,상기 회전축 분석 모듈은, 상기 각 가속력과 구심력이 제거된 2축 가속도 센싱 신호() 및 상기 회전축의 현재 회전 각도를 이용하여 상기 회전축의 진동을 산출하는 진동 분석부를 더 포함하는, 회전축 분석 장치
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제13항에 있어서,상기 진동 분석부는,하기 수학식 10에 의해 상기 회전축의 진동()을 산출하는, 회전축 분석 장치
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제1항에 있어서,상기 회전축 분석 모듈은,상기 2축 가속도 센싱 신호 및 산출된 상기 회전축의 회전 속도를 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter)에 적용하여 상기 회전축의 현재 각도, 회전 속도, 각 가속도, 및 진동을 오차에 의한 에러를 고려하여 동시에 분석하는 확장 칼만 필터부를 더 포함하는, 회전축 분석 장치
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제15항에 있어서, 상기 확장 칼만 필터부는,하기 수학식 11 및 수학식 12에 의한 확장 칼만 필터 모델을 적용하는, 회전축 분석 장치
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제16항에 있어서,상기 확장 칼만 필터부는,하기 수학식 13 및 수학식 14를 이용하여 예측 단계에서 상기 오차에 의한 에러를 무시하는, 회전축 분석 장치
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제17항에 있어서,상기 확장 칼만 필터부는,상기 수학식 11 및 수학식 12와 상기 수학식 13 및 수학식 14의 상관 관계를 하기 수학식 15로 구하는, 회전축 분석 장치
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제18항에 있어서,상기 확장 칼만 필터부는, 예측(Prediction) 단계에서 하기 수학식 16 및 수학식 17을 이용하고, 보정(Correction) 단계에서 하기 수학식 18 내지 수학식 20을 이용하는, 회전축 분석 장치
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