제어시스템설계 설계과제 레포트

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목차

1. 설계 목적
2. 제한 요소
3. 설계 과정 및 결과
4. 토론
5. 결론

본문내용

1. 설계 목적

A.

1. 모터가 적은 비용으로 짧은 시간에 step 입력에 대한 목표치에 도달하게 하는 제어기를 설계한다.
2. 모터를 가능한 오래 사용할 수 있는 (oscillation이 작게. 즉, settling time이 작게) 제어기를 설계한다.

B.

1. 모터가 적은 비용으로 짧은 시간에 step 입력에 대한 목표치에 도달하게 하는 제어기를 설계한다.
2. ramp 입력에 대한 오차가 작은 제어기를 설계한다.

2. 제한 요소

A.

1. 폐루프의 dominant pole의 damping ratio가 0.3 ~ 0.8사이의 값이어야 한다.
1-1. damping ratio ()의 범위가 정해졌기 때문에, P.O의 값의 범위가 1.52 ~ 37.25%
사이의 값이어야 한다.
2. settling time()이 0.025초 보다 작아야 한다.

B.

1. Phase Margin(PM)이 30˚ 이상이 되어야 한다.

3. 설계 과정 및 결과

A.

모터 자료에서 주어진 parameter 값을 사용하여

에서의, , 값을 구하면, =288.3980, =40.4110이다. 따라서
=
이다. 폐루프 시스템 그림과 구한 값들을 이용하여 matlab 코드를 작성한다.

nump=[];
denp=[1 0];
sysp=tf(nump,denp); //제어기

num1=[288.3980];
den1=[1 40.4110];
sys1=tf(num1,den1);
num2=[1];
den2=[1 0];
sys2=tf(num2,den2);

sysa=series(sysp,sys1);
sysb=series(sysa,sys2);
sys=feedback(sysb,[1]);

step(sys)
rlocus(sys)

위의 두 그림은 PID 제어기를 넣지 않은 시스템의 Step Response와 Root Locus 그래프이다.

참고 자료

없음