자동차융합실험 MyRio,큐브서보보고서

소개글

국민대학교 자동차융합대학 필수과목 자동차융합실험의 보고서입니다.
자융실 2에서 진행되었으며, 교육과정에 따라 변동될 수 있습니다.
40여명 수강생중 2등으로 A+ 성적을 받았으며,
본 보고서를 참고하여 작성한다면 조금 내용 첨가시 반드시 A+ 받으실 수 있습니다.
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목차

1. 실험 목적
2. 실험 결과
3. 고찰
4. 참고문헌

본문내용

1.실험 목적
제어기는 다양한 분야에 응용될 수 있다. 자동제어 시간에 배운 PD, PID제어기 등을 컴퓨터를 이용하여 직접 설계하고 실제로 적용해봄으로써 제어기에 대해 이해한다. 또한 이 실험에서 사용되는 장비 사용법을 익히며, PO(% Overshoot.이하 PO), Peak time, Kp, Kd등의 값을 직접 구해보며 제어기에 대해 폭 넓게 이해하고 제어기의 사용 분야에 대해 생각해본다.

2.실험 결과
#3번 실험
1]식 (1.8)의 폐 루프 전달함수와, 그림 1.1에서 사용된 K(steady-state gain=23rad/(V-s), (time constant)=0.13s를 이용하여 감쇠비와, 고유진동수를 구하여라.
식 (1.8)은 폐 루프의 전달함수이고, 다음과 같이 나타낼 수 있다.

<중 략>

5.고찰
1.결과분석 - 이론과 실제의 차이
위 그래프는 3번 실험(첫 번째로 진행한 실험)에서 Step Input을 인가하였을 때, 이론상 Output과 실제 Output의 차이를 나타내기 위해 그린 그래프이다. (코드는 3p에 작성해 놓았다) 그래프를 보면 실제 Output과 이론상 Output이 다름을 확인할 수 있다. PO와 peak time이 다르다는 것은 앞에서 확인하고 설명하였으므로 실제 Output이 이론상 Output과 어떤 차이가 나는지 설명하면 다음과 같다.

일단 이론상 Output은 진동하면서 1에 수렴한다. 하지만 실제 Output은 1번의 Overshoot을 지나고 바로 수렴하게 된다. 이 때 수렴해야 하는 값인 1에 수렴하지 않는 것을 그래프로 확인할 수 있다. 즉 Steady-State Error가 존재한다. 이는 실제 결과에 여러 가지 요인이 작용하였기 때문이다. 질량 요소나 마찰 요소, 그리고 모터의 회전마찰 등의 요소나 물체의 형상 등으로 인해 발생한 것이다. 자세한 내용은 오차의 원인에서 다루겠다.

모든 실험에서 이론과 실제는 차이가 발생하였고 오차를 분석해보면 다음과 같다.

참고 자료

pid제어의 개념과 게인값 조정 방법, 티스토리, 게시글, https://whiteknight3672.tistory.com/150
자동차 융합실험2,국민대학교 출판사
Control System Engineering, NORMAN S, NISE. 7Th edition