단국대학교 실험 도립전자 보고서

목차

1. 서론
1) 실험 목적
2) 실험 이론

2. 본론
1) 실험 장치
2) 실험 방법
3) 용어 정리

3. 결론
1) 실험 결과
2) 결과 및 고찰
3) 참고문헌

본문내용

실험 요약
-실험 목적
도립진자 시스템(Inverted pendulum system)은 카트 위에 거꾸로 세워진 진자가 불안정한 평형점에서 쓰러지지 않도록 수직인 안정 상태를 유지하는 장치이다. 물리 시스템의 수학적 모델링과 불안정 시스템을 안정화시키기 위한 피드백 제어에 대해 이해하고 실제로 도립진자 시스템을 제어할 수 있도록 한다.

-실험 요약 개요
실험을 통해 PID제어와 그 값의 변화가 어떠한 수순으로 작용을 하는지 알 수 있는 실험이었다. 그리고 실험장치인 플랜트 장치가 수직으로 세워놓아서 작용을 할 수 있도록 한다. 이런 경우에 오차가 발생하지 않기 때문이다.

서론
1.1 실험 목적
도립진자 시스템(Inverted pendulum system)은 카트 위에 거꾸로 세워진 진자가 불안정한 평형점에서 쓰러지지 않도록 수직인 안정 상태를 유지하는 장치이다. 물리 시스템의 수학적 모델링과 불안정 시스템을 안정화시키기 위한 피드백 제어에 대해 이해하고 실제로도립진자 시스템을 제어할 수 있도록 한다.

-전달 함수
선형 시스템의 전달함수는 제어 시스템을 구성하는 데 있어서 중요한 의미를 갖는다. 일반적으로 모든 초기값을 0으로 할 때, 출력 변수와 입력 변수의 라플라스 변환 비로 정의된다.

-블록 선도
전달함수는 블록선도에서 하나의 블록으로 표현될 수 있으며, Fig. 3은 전달함수가 블록선도로 표현되는 간단한 예이다.

-PID 제어기
안정한 동적 시스템은 유계된 입력과 외란에 대하여 유계된 출력을 산출한다. 실제 산업 공정에서는 제어 대상인 플랜트(plant)를 안정하게 만들어 주기 위하여 밑에 그림과 같이 제어기를 이용하는 경우가 있는데, 그 대표적인 예로 PID 제어기를 들 수 있다.

-도립진자 시스템
도립진자 시스템은 동역학적으로 불안정한 비선형 시스템으로, Fig. 7와 같이 카트에 도립진자가 설치된 형태이다.

참고자료

· 기계공학실험2 도립전자 교안
· 메카트로닉스와 계측시스템 5th” David Alciatore McGrawHill Education,P99, P142
· 최신제어시스템 13판 Richard C. Dorf∙Robert H.Bishop 퍼스트북, P223-225