[제어시스템설계] 앞섬 뒤짐보상기

소개

10년도 2학기 부산대학교 제어시스템 설계 입니다.당연히 성적은 A+ 입니다.리포트 성적은 리포트에서 50%를 차지합니다.빼먹거나 늦으면 타격이 큽니다.

목차

1 목적

2 AC 서보모터 시스템의 상대 안정도 해석
2 AC 서보모터 시스템의 상대 안정도 향상
2.1 의 Bode선도
2.2 앞섬보상기 설계

3 시스템의 영점, 극점의 위치에 따른 시스템 시간응답 비교

본문내용

1 목적
AC 서보모터를 수학적으로 모델링하고 주파수 응답 해석에 따른 설계를 위해 Lead & Lag 보상기를 첨가한 제어시스템을 알아봄으로써 위치 제어실험으로 제어시스템의 성능과 특징을 이해한다.
2 AC 서보모터 시스템의 상대 안정도 해석
▲AC 서보모터 제어시스템
Steay state error 를 구하기 위해 AC 서보모터 제어시스템의 블럭선도를 그려보고 발생되는 오차를 줄이기 위해 K(s)의 값을 찾음으로써 보상기를 개선한다. 교제에 제시된 바와 같이 ,
로 약속하여 계산과정에서는 상수로 간주하고 J와 C는 앞선 실험에서 직접 구한 값을 사용한다.
전달함수의 기준 입력 및 Torque 에 대한 ClosedLoop Transfer Function 을 구하기 위해 다음과 같은 식이 사용되고 최종치 정리까지 적용하면 다음과 같은 과정이 유도된다.
,
2 AC 서보모터 시스템의 상대 안정도 향상
2.1 의 Bode선도
numf=[141.9];
denf=[0.4699 1.9242 0];
KG=tf(numf,denf);
bode(KG);
grid on
Phase margin = 13.4 deg ( at 17.1 rad/sec)
Bode Diagram 을 살펴보면 이 17.1rad/sec에서 Pm(Phase margin)값이 13.4deg임을 확인할 수 있었다. 시스템의 오차는 매우 미세한 값이라 발생했을 때 설계를 다시 하는 수밖에 없는데 이것은 제어시스템의 안정성을 위해 Pm값이 보다 커야함을 의미한다. 그래서 우리는 앞섬보상기를 설계하는 것이고 Pm 값을 60deg에 근접하고 오차는 ±1deg로 맞추는 것을 목표로 한다.

참고자료

· 없음