[제어공학] 모터 위치제어 시스템 모델링 및 제어기 설계보고서 (Matlab이용)

소개

만점 맞은 제어공학 보고서 입니다.
중간중간 매트랩으로 시뮬레이션 돌린 이미지도 있습니다.
문서 끝부분에 매트랩 시뮬레이션 명령어를 넣어놨습니다.
복붙해서 변수값 넣어서 시뮬레이션 돌리면 됩니다.
참고하여 도움이 되었으면 좋겠습니다.

목차

Ⅰ. 서론
가. 제1절 설계개요 - 설계모델 도식화, 모델 설명, 설계 목표치, 문제 설명

Ⅱ. 본론
가. 설계모델
1. Gp(s)구하기
2. 파라미터 구하기
3. Gp(s)의 정규화
나. PD제어기 설계
4. PD제어기를 포함한 안정도
5. PD제어기 결과 값
다. 시뮬레이션
라. 매트랩
6. 단위계단 입력에 대한 앰프 입력전압 확인
7. 단위계단 입력에 대한 설계조건 확인

Ⅲ. 결론 및 고찰

Ⅳ. 참고문헌

Matlab Youtube 동영상
제어공학 전공서적

본문내용

Ⅰ. 서론
1) 설계 개요
○ 방송 주파수를 잡을 때, 레이더의 위치를 조종한다. 이 때, 레이더의 위치는 모델링을 어떻게 하느냐에 따라, 빠르게 회전하거나, 느리게 회전한다. 이와 유사한 'PD제어기를 통한모터 위치 제어시스템 모델링 설계‘를 통해 모델링에 대한 이해가 한층 더 깊어질거라 생각된다.

그림 모터 위치 제어시스템의 도식화
○ 레이더의 모터 위치 제어 시스템을 간략하게 도식화하면 다음과 같다.

설계 parameter를 살펴보면
= 모터의 양단에 가해진 전압 [V]
= 모터의 등가 직류저항[]
= 모터의 자기유도계수 [H]
= 모터에 흐르는 전류[A]
= 모터의 토크상수 []
= 모터의 역기전력상수 [V/rad/s]
= 모터의 회전점성마찰계수 []
= 모터의 아마츄어의 질량관성 모멘트 []
= 구동 및 종동 풀리의 반지름 [m]
= 구동 및 종동 풀리의 질량관성모멘트 []
= 부하의 회전점성마찰계수 []
= 부하의 질량관성모멘트 []
= 포텐시오미터의 이득 [V/rad/s]
= 부하의 각변위 [rad] (출력변수)
= 부하 위치 측정용 포텐시오미터의 출력전압 [V]
○ 도식화 된 모델의 블록선도 형태를 나타내기 위해 식을 정리하면

<중 략>

t = linspace(0,0.5);
x = exp(-18.486*t);
amplitude = -6.1998*x.*sin(14.83*t-0.676)+5.715*x.*sin(14.83*t);
plot(t,amplitude);
xlabel('time(sec)');
ylabel('Amplitude');
title('Voltage Amplitude');
grid on

제타 0.82, 오메가 23.7
t = linspace(0,0.5);
x = exp(-19.43*t);
amplitude = -6.22*x.*sin(13.57*t-0.609)+5.591*x.*sin(13.57*t);
plot(t,amplitude);
xlabel('time(sec)');

참고자료

· Kuo의 자동제어 - Farid Golnaraghi, Benjamin C. Kuo, 제9판
· https://www.youtube.com/watch?v=hqIl_Mfwnjg
· https://www.youtube.com/watch?v=K4ByudhaNfM