서보 드라이버 튜닝 — 오토 튜닝 및 PID 게인 조정
서보 드라이버 실무 튜닝 가이드: PID 기초, 오토 튜닝 절차, 매뉴얼 미세 조정, 진동/오버슈트/정상상태오차 진단, 관성비, 브랜드별 비교(미쓰비시/야스카와/Delta/Kinco).
2026-03-19·10 min read
튜닝의 중요성
서보모터와 드라이버 조합은 피드백 제어 시스템입니다. 적절한 튜닝 없이는 최고의 하드웨어도 진동, 오버슈트 또는 느린 응답을 보입니다.
PID 게인 기초
Kp — 비례 게인
출력 = Kp × 오차 ↑ Kp → 빠른 응답 → 오버슈트 → 너무 높으면 진동
Ki — 적분 게인
출력 += Ki × ∫오차 dt ↑ Ki → 정상상태오차 제거 → 느린 응답 → 너무 높으면 와인드업
Kd — 미분 게인
출력 += Kd × d(오차)/dt ↑ Kd → 오버슈트 댐핑 → 너무 높으면 노이즈
오토 튜닝 절차
- 드라이버를 PC에 연결 (MR Configurator / SigmaWin+ / ASDA-Soft)
- 관성비 추정값 설정 (알고 있다면)
- 오토 튜닝 실행 — 드라이버가 테스트 동작 수행
- 결과 확인: 진동, 오버슈트, 응답 시간
매뉴얼 미세 조정 순서
1. Kp를 진동 시작까지 증가 → 20% 후퇴 2. Ki를 정상상태오차 사라질 때까지 증가 3. Kd로 잔류 진동 댐핑 한 번에 하나의 게인만 소폭 조정
트러블슈팅
| 증상 | 원인 | 조치 |
|---|---|---|
| 진동 | Kp 높음 / 공진 | Kp 감소, 노치 필터 |
| 오버슈트 | Kd 낮음 | Kd 증가 |
| 정상상태오차 | Ki 낮음 / 마찰 | Ki 증가, 마찰 보상 |
| 느린 응답 | Kp 낮음 | Kp 증가 |
| 노이즈/채터링 | Kd 높음 | Kd 감소 |
관성비
| J_부하/J_모터 | 특성 | 권고 |
|---|---|---|
| < 3:1 | 제어 쉬움 | 표준 게인 |
| 3:1 ~ 10:1 | 관리 가능 | 감속기 추가 또는 모터 증가 |
| > 10:1 | 어려움 | 감속기 강력 권장 |
브랜드별 오토 튜닝
| 브랜드 | 소프트웨어 | 특징 |
|---|---|---|
| 미쓰비시 (MR-J5) | MR Configurator2 | 원터치 + 진동 억제 |
| 야스카와 (Σ-7) | SigmaWin+ | 실시간 적응형 오토튜닝 |
| Delta (ASDA-B3) | ASDA-Soft | 단계별 마법사 |
| Kinco (CD) | Kinco DTools | 경제적인 기본 오토튜닝 |