계전기 동조법을 이용한 DC 서보 전동기의 PID 속도제어에 관한 연구[본문]

소개글

계전기 동조법을 이용한 DC 서보 전동기의 PID 속도제어에 관한 연구[본문]

목차

제 1 장 서 론
1.1 연구배경
1.2 연구목적

제 2 장 직류 서보 전동기의 구조 및 동작원리
2.1 DC Servo Motor 구조
2.2. DC Servo Motor의 동작 원리

제 3 장 속도 제어 시스템

제 4 장 Autotuning

제 5 장 직류 서보 전동기의 모델링
5.1 속도제어
5.2 PID 자동동조

제 6 장 시뮬레이션 결과 및 고찰

제 7 장 결 론

참 고 문 헌

부 록

감 사 의 글

본문내용

제 1 장 서 론
1.1 연구배경
최근에 제조와 응용기술이 급속히 발달한 직류 서보 전동기는 산업용 로봇，NC 공작기계 및 컴퓨터의 주변 장치 등의 메카트로닉스 영역에 정확한 위치제어나 속도제어를 위한 구동 장치로서 널리 사용되고 있다.
제어시스템이 설계 및 개발시에 직류 서보 전동기의 기능 적합여부，성능평가 등의 점검을 위한 많은 실험을 필요로 한다. 그러나 프로세스에 직접 적용하는 실험은 경제성 및 안정성 의 문제가 대두되므로 일반적으로 시뮬레이터에 의한 실험실 내의 운용 실험이 필요하게 된 다.
일반적으로 시뮬레이터는 제어시스템의 물리적 현상에 관한 새로운 제어 알고리즘의 개발 등을 주요 목적으로 사용되며, 그 이외에 여러 가지 목적에 따라 그 특성이 달라진다. 물리적 현상의 관찰을 위한 시뮬레이터는 목적에 맞는 수준의 정밀도를 가진 물리적 방정식을 이용하는 모델을 사용하며, 제어시스템의 동특성의 개선을 위한 제어기의 설계，개발용의 시뮬레이터는 중요 동특성만을 나타내는 상태변수들로 이루어진 모델을 사용한다. 간단한 선형 시불변 시스템의 시뮬레이터는 아날로그 컴퓨터를 사용하여 구현이 가능하지만，복잡하거나 시변이거나 비선형 시스템의 시뮬레이터는 디지털 컴퓨터와 적절한 입출력 장치로서 비교적 쉽게 구현 가능하며, 또한 변경, 재구성 등이 용이한 장점을 가지고 있다.

1.2 연구목적
시뮬레이션 도구에는 일반적으로 MATLAB，ACSL과 같은 시스템 시뮬레이터와 PSPICE，EMTP, SABER등과 같은 회로 시뮬레이터로 분류할 수 있다. 이러한 시뮬레이션 도구는 시뮬레이션 하려는 대상 시스템에 따라서 그에 부합하는 적절한 도구를 선택해야 한다.
따라서 본 논문에서는 시스템 시뮬레이션의 한 종류인 Matlab/Simulink를 이용하여 직류 서보 전동기의 속도 제어에 관한 시뮬레이터를 개발하였다.

참고 자료

[1] B. C. Kuo, Automatic Control System 7th ed, Prentice - Hall Inc., Englewood Clifls, 1997.
[2] 임태민 외 5인, “소형정밀모터의 설계 및 제어기술 특집”, 대한전기학회 48(6), pp. 4∼41
[3] Chee-Hun. Ong, Dynamic Simulation of Electric machinery. PH. 1998.
[4] K. Ogata, Solving Control Engineering Problems with Matlab. PH. 1994.
[5] N. Mohan, Simulation of Power Electronics and Motion control System - An Overview, Proceedings of the IEEE, vol. 82, no. 8, 1994.
[6] J. R. Kirk, Modeling and Simulation of a digital PID Motor Speed Control System Using Matlab, Computers in Education Journal. pp. 9∼16.
[7] 이창구 “Matlab/Simulink를 이용한 DC전동기 구동용 3상 위상제어 정류기의 모델링”, 대한전 기학회 전력전자 연구회 춘계 학술 연구발표, 1999. 4 pp. 2-19 ∼ 2-22.
[8] 김성중, “Matlab/Simulink를 이용한 유도전동기 벡터 제어 시스템의 구현”, 대한전기학회 춘계 학술 연구 발표, 1999. 4, pp. 2-15 ∼ 2-18.
[9] Using Sumulink Version 3, MATHWORKS Inc., 1999.
[10] Using Matlab Version 5, MATHWORKS Inc., 1999.
[11] 고태언 외 5인 “전기기기”, (주)북스힐, pp. 99-104, 2003
[12] 양대륙 “PID 제어기의 Autotuning, 화학공업과 기술 제 12권, pp. 493, 1994
[13] 이종춘, “서보Motor 제어이론과 실습”, 성안당, pp. 17-22, 2000