역진자 시스템 설계 - 자동제어

목차

1.개요

2.설계내용
1) level 1. 막대세우기 ( 기본기능 : 전달함수 접근 )
2) level 2. 막대 세우기와 카트의 위치 제어(출발점으로의 복귀)
3) level 3. 막대 세우기와 카트의 위치제어(원하는 위치로의 이동)
4) level 4. 막대세우기와 속도제어

3.결론

본문내용

1.개요
역진자시스템(cart-pole type inverted pendulum)을 위한 제어계 설계

1. 구체적인 문제의 정의
Inverted Pendulum은 직립 진자로서 항상 수직을 유지하는 것을 목표로 제어하는 시스템이다. 진자의 운동은 연직 상태에서 조금만 균형을 잃으면 어느 방향으로든지 넘어지는 불안정한 시스템이다. 그래서 cart와 pole의 제어를 통해 진자가 연직 상태를 유지하게 하기 위한 시스템이 역 진자 시스템이다. 제어 목적은 cart를 Rail상의 중심부에 오게 하고 그 위치에서 진자를 수직위치의 불안정 평형 점에 위치하도록 하는 것이다. 이 제어기술은 로켓비행제어, 2족 로봇제어, segway 등의 교통수단제어 등에 매우 적극적으로 활용되고 있다.

2. 설계 목표와 기준
cart위의 pole이 적당한 제어가 없는 상황에서 중력에 의해 어느 한 쪽 방향으로 넘어지려고 할 때 외부에서 카트에 힘을 가하여 특정 위치와 폴의 각도를 유지시키는 시스템을 설계하는 것을 목표로 한다. 이를 위해서 4가지 단계에 수준을 만족하는 설계를 제안하고 수준1부터 수준4까지의 설계에서 각 수준에 맞게 제어기를 향상시켜 설계를 완성시킬 것이다. 또 시뮬레이션을 통하여 각 수준에서 설계한 제어기의 성능을 평가하고 실현 가능성도 평가해보겠다.

<중 략>

◈level 4. 막대세우기와 속도제어
- 막대가 쓰러지지 않은 상태에서 카트를 목표속도로 이동
- 목표속도에 도달 여부(정상상태정확도), 과도특성(overshoot, settling time), 기타

참고자료

· 없음