한양대학교 기계공학부 논문 시뮬링크를 이용한 DC 서보모터의 위치 제어

소개

한양대학교 기계공학부 논문 메카트로닉스 쪽입니다
시뮬링크를 이용한 DC 서보모터의 위치 제어

메커니즘을 제어한다는 것은 기계의 위치, 속도 및 토크 등을 원하는 상태로 움직이게 하는 것으로, 이를 위해서는 기계의 매커니즘과 구동부 및 제어부로 구성되어 있다. 여기서 메커니즘을 원하는 상태로 움직이도록 하는 장치를 서보 시스템이라고 한다. 이러한 서보 시스템은 지령과 검출부의 Feed-back 신호를 비교하여 그 차이만큼을 보정하여 제어부를 동작하는 제어 구조를 갖고 있다. 이러한 시스템의 제어를 매틀랩의 시뮬링크라는 기능을 이용하여 설계하고 그 결과를 고찰해 보는 것이 이 설계의 목적이다.

목차

Abstract
1. 서 론
1.1 설계목적
1.2 제어의 이해
1.3 설계 방향 및 기대효과

2. DC 서보모터의 모델링
2.1 DC 모터의 구조
2.2 DC 모터의 수학적 모델링
2.3 Simulink를 이용한 DC모터의 모델링

3. DC모터 위치제어를 위한 제어기 설계
3.1 Block diagram
3.2 Desired specifications
3.3 제어기의 구상
3.4 진상보상기의 설계 및 성능평가
3.5 PD controller의 설계과 성능평가

4. 결 론
후 기
참고문헌

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본문내용

1.1 설계목적
메커니즘을 제어한다는 것은 기계의 위치, 속도 및 토크 등을 원하는 상태로 움직이게 하는 것으로, 이를 위해서는 기계의 매커니즘과 구동부 및 제어부로 구성되어 있다. 여기서 메커니즘을 원하는 상태로 움직이도록 하는 장치를 서보 시스템이라고 한다. 이러한 서보 시스템은 지령과 검출부의 Feed-back 신호를 비교하여 그 차이만큼을 보정하여 제어부를 동작하는 제어 구조를 갖고 있다. 이러한 시스템의 제어를 매틀랩의 시뮬링크라는 기능을 이용하여 설계하고 그 결과를 고찰해 보는 것이 이 설계의 목적이다.

1.2 제어의 이해
위에서 언급한 제어기를 설계하기 위해서 먼저 제어에 대한 기본적인 지식을 알아보겠다.

1.2.2 위치 / 속도 센서
tachometers : 타코메타 (tachometers)는 기계에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기이다. 이 센서의 출력은 입력 각속도에 대해 비례적으로 출력되는 아날로그 전압의 형태이다. 이 센서는 포텐쇼미터와 함께 속도측정에 사용된다.

레졸버 : 고정자권선에 2상 교류전압을 인가, 회전선권선의 전압을 이용하여 회전자 각도 측정

참고자료

· (1) Katsuhiko Ogata, 2003, "Modern Control Engineering", vol.4, p84~90, 358~372, 420~427, 691~698C.RAY ASFAHL, 1997,"Robots & Manufacturing Automation", John Wiley, p53~54
· (2) Sung-Jong Chung, 2007,“Mechatronics“, Hybrid System Design & contorl Laboratory", p103~153
· (3) Seul Chung, 2002,"Simulink 기초 사용법과 응용기술", p145~165
· (4) Suk-Hee Lee, Jung-Hwan Ann, Jung-Seon Yoon, Suk Lee, 1999, "생산자동화", p21~40, 51~54
· (5) C.RAY ASFAHL, 1997,"Robots & Manufacturing Automation", John Wiley, p53~54
· (6) Using Simulink / MATLAB