DC 모터의 위치 제어기 설계

소개글

"DC 모터의 위치 제어기 설계"에 대한 내용입니다.

목차

1. 설계목적
1) 설계주제
2) Servo motor 전달함수

2. The root locus method
1) 제한요소
2) 설계과정
(1) Controller, Damping ratio 설정
(2) 설계과정
(3) 결과
3) 결론
(1) Controller, Damping ratio
(2) K _{D}(비용)
4) 참고문헌

본문내용

1. 설계목적

1) 설계주제
DC 모터의 위치 제어기 설계

2) Servo motor 전달함수
서보모터는 서보기구의 조작부로서 최종 제어요소에서 입력신호에 응답해 조작부의 기계적 부하를 구동하는 동력원의 총칭을 말한다. 동력원에 따라 전기식, 공기식, 유압식이 있으며 보통 서보모터라고하면 전기식인 서보 전동기를 칭하는 경우가 많다. 서보기구는 물체의 위치·방위·자세·회전 속도 등을 제어량으로 하고 목표치의 변화에 뒤따르도록 구성된 자동제어계를 일컫는다. 서보모터는 목표치로부터 벌어짐에 따라 재빨리 정·역회전하여 서보계를 평형으로 유지하도록 하는 것이 목적이며, 일반적으로 정지, 시동, 역전 등의 동작이 신속 정확해야 하고, 더구나 시동 토크가 커야 할 것과 신속히 평형 상태에 도달하도록 전동기의 고유 응답성이 좋아야 한다.

<중 략>

2. The root locus method

1) 제한요소
(1) 경제적 제한조건 : 모터에 인가되는 증폭기의 용량을 가능한 적게 하여 비용을 낮게 한다. (K값을 가능한 적게)

(2) 생산성과 내구성 : 가능한 빠른 시간 내에 목표치(스텝 입력)에 도달하도록 해야 한다.
모터를 가능한 오래 사용할 수 있는 제어기를 설계해야 한다. (ocillation이 가능한 적게, 즉 settling time이 적게)

(3) 다른 제한요소 : 폐루프의 dominant pole의 damping ratio는 0.3-0.8사이의 값이어야 하 며, settling time은 1/40 sec보다 작아야한다.

(4) phase margin : 가능한 phase margin(최소한 30도 이상)이 커야 한다.

참고 자료

Richard C.Dorf.Robert H.Bishop, 「최신제어시스템」, 이동익 외 3 옮김, 퍼스트 북, 2017, p.418