[단국대] 도립진자 실험 레포트 A+

소개

[단국대] 도립진자 실험 레포트 A+

목차

1. 실험 요약
1.1 실험 목적

2. 실험장비
2.1 플랜트(ED-4820-1)
2.2 구동부(ED-4820-2)

3. 실험 이론
3.1 라플라스 변환
3.2 전달 함수
3.3 블록 선도
3.4 PID 제어기
3.5 도립진자 시스템

4. 실험 순서

5. 실험결과
5.1 용어 조사
5.2 PID 제어기의 각 이득이 시스템의 스텝 응답에 미치는 영향을 분석 비교

6. 고찰

7. 참고문헌

본문내용

2.1 플랜트(ED-4820-1)
① 진자 : 길이는 35cm, 50cm의 종류로 되어 있다.. 그리고 카트에 연결되어 나사로 고정되어 있으며 좌우로기울어진다. 진자의 기울어짐을 측정하기 위해서 축과 각도 포텐셔미터을 통해 연결 됨.
② 각도 포텐셔미터 : Ω의 저항 값을 가진다. 그리고 진자의 기울어짐을 측정하며, 오른쪽으로 기울어졌을 때는 (+)전압, 왼쪽으로 기울어졌을 때는 (-)전압이 측정되며, 진자와 축을 통해 연결되어 있다.
③ 카트 : 모터의 회전에 의해서 레일 위를 이동한다. 그리고 모터와 카트는 타이밍벨트로 연결되어 있으며 전면에 진자가 후면에 각도 포텐셔미터가 연결 돼 있다.
④ 타이밍벨트 : 위치 포텐셔미터, 모터, 카트를 연결해 모터의 회전에 의해서 카트, 포텐셔미터도 같이 움직인다.
⑤ DC 서보 모터 : 모터의 회전으로 카트를 이동시키게 한다.
⑥ 위치 포텐셔미터 : 10kΩ의 저항 값을 가진다. 그리고 카트의 위치 전압을 측정 함.
⑦ 25P 커넥터 : 케이블을 통 도립진자 구동부(ED-4820-2)와 연결한다. 포텐셔미터에 의해 측정된 센서 신호가 구동부로 전달된다. 그리고 구동부의 모터 신호가 플랜트(ED-4820-1)에 전달 됨.
⑧ 레일 : 카트가 이동한다. 글리고 길이는 800mm이다.

2.2 구동부(ED-4820-2)
① Power : 시스템의 전원을 인가 또는 차단하는 메인 전원이다.
② 전류계 : 모터에 흐르는 전류를 보여 줌.
③ 전압계 : 모터에 인가된 전압을 보여 줌.
④ Reference 조절 레버 : 제어에 이용할 Reference 값을 조절하는 레버이다.
⑤ 모드 선택 스위치 : 제어 모드를 디지털 또는 아날로그로 선택할 수 있다.
⑥ 각도 PD 컨트롤러 스위치 : 도립 진자의 각도 PD 컨트롤러를 켜고 끄는 스위치이다.
⑦ 각도 비례게인 레버 : 도립 진자의 각도 제어에 대해 비례게인을 조절한다.
⑧ 각도 미분게인 레버 : 도립 진자의 각도 제어에 대한 미분게인을 조절한다.
⑨ 위치 PD 컨트롤러 스위치 : 카트의 위치 제어에 이용된 PD 컨트롤러를 끄고 켜는 스위치이다.

참고자료

· 기계공학실험2 도립전자 교안
· “메카트로닉스와 계측시스템 5th” David Alciatore McGrawHill Education, P142
· “최신제어시스템 13판” Richard C. DorfRobert H.Bishop 퍼스트북, P223