PID 제어

소개

주어진 스펙에 맞게 PID 계수를 구하고 PID값을 이용하여 모델링 하여 팬들럼 제어

목차

1. 설계 목표
2. 모델링
3. 전달함수
4 .PID제어
5. 버튼을 이용한 원반의 위치제어
6. 전체 시스템에 대해 응답 및 성능 분석
7. 느낀점 및 수행 중 어려웠던점

본문내용

1.설계 목표
1.목표
직류서브모터에 대한 안정성과 과동상태에 정상상태에서의 목표치를 설정하여 PID제어를 통해 원하는 목표치를 설계해 나가고 이 과정에서 PID제어의 특징을 파악하며 나아가 원하는 시스템에 전달함수를 구하여 직류모터를 통해 원판의 위치제어를 한다.

2.설계 spec
제어목표치( POS <= 10%, Ts <= 0.5초 )에 맞게 제어기 설계하여 직류모터를 이용하여 원판을 제어한다.

3.설계 절차
① 모델링을 통해서 수학적으로 시스템의 전달함수를 구한다.
② 모델링을 통해 수학적으로 구한 전달함수를 단위피드백을 통해 spec과 비교한다.
③ spec과 비교한 전달함수를 PID제어를 통해 spec에 만족하도록 제어한다.
④ 설계를 만족하는 전달함수를 이용하여 PID제어를 통한 모터 위치제어를 한다.
⑤ PID제어를 통해 구한 최종 전달함수를 시간영역과 주파수영역으로 분석한다.

<중 략>

3.과제 수행 어려웠던점
과제를 수행하는데 어려웠던 점은 처음에 설계진행과 방향을 잡지 못하여 이해하기 어려웠던 부분이다. 설계 프로젝트는 모델링을 통한 전달함수를 구하고 그 전달함수를 제어해서 최종적으로는 원하는 원판제어를 함을 목표였다. 하지만 이 과정을 부분적으로 이해하여 설계 진행에 대한 이해가 없어서 설계에 진행에 어려움을 느꼈지만 나중에 다시 설계진행에 대한 이해를 한 후에 순서대로 모델링을 통한 전달함수 설계부터 차근차근 기존의 실험을 바탕으로 진행하여서 결국 원하는 과제를 마칠 수 있었다.
전달함수 설계 후 PID제어를 통해 PID 계수를 구하고 과정에서 다양한 PID계수를 추정하는 방법들이 여러 가지가 있었는데 다양한 기법을 사용해서 PID계수를 추정하였다. 이 과정에서 나온 PID계수들에 차이가 많이 이루어졌는데 이 과정에서 나오는 PID제어 계수가 기법에 따라 차이가 난다는 것을 알 수 있었다. 또 시스템을 제어하기 위한 PID계수가 하나가 아니라는 사살을 알 수 있었다.

참고자료

· 없음