인공위성 추적기 구동모터에 대한 보상기 설계(Lead, Lag Compensator design)

소개글

자동제어 Term Project로 제작한 자료입니다.

Lead, Lag Compensator를 이용한 보상기 설계 입니다.

SISOTOOL, MATLAB을 이용하여 제작하였습니다.

목차

1. 서론

2. 본론
- 2.1. 제어기 설계
- 2.2. 설계순서
- 2.3. System requirement
- 2.4. Uncompensated system
- 2.5. Lead Compensator
- 2.6. Lag Compensator 의 적용

3. 결론

본문내용

1. 서론

현대 사회에 있어서 위성의 존재는 사회 기반 시설로서 인정되고 있다. 자동차의 항법 장치, 항공기의 항법장치, 정밀유도무기의 핵심 시설로서 그 역할을 다하고 있다. 인공위성은 GPS, 우주관측 망원경, 통신중계위성, 지구환경 관측 위성 등 다양한 종류가 있다. 특히 군사용 위성은 10cm 정도의 매우 선명한 해상도를 이용해 적국이나 작전을 전개하는 곳에 대한 정보를 얻을 수 있다. 이 군사용 위성에서 정보를 받기 위해서는 지상 기지국의 안테나가 위성을 향해 있어야 정보를 수신할 수 있다. 또한 적국의 인공위성을 추적하기 위해 위성에서 반사된 반사파를 받는 데에도 지상 안테나가 필요하다. 하지만 위성은 끊임없이 지구 주위를 공전하고 있으며 이로 인해 위성 안테나 또한 계속 이동이 필요하다. 자세의 변환을 위해서 안테나는 전기 모터를 주로 사용한다. 이러한 모터는 센서로부터 정보를 받아서 이동하게 된다. 이 때 주어진 문제에서 전달함수는 다음과 같다.

<중 략>

위의 그래프에서 나온 Unit-step response는 Overshoot가 없으며 settling time은 약 25초 이상으로 매우 길다.
또한 Unit-ramp response에서 Steady-state error가 발생하는 것을 알 수 있다.

2.5. Lead Compensator

Lead compensator는 transient response의 특성을 향상시킬 수 있다. 보다 빠른 반응과 Maximum overshoot을 줄여주며, 정상상태 오차가 증가하는 특성을 가지고 있다. Lead compensator를 구하기 위해서 system requirement에 의해 Dominant pole을 다음과 같이 설정할 수 있다.

참고 자료

없음