[제어공학실험] 지상-진상회로

소개

"[제어공학실험] 지상-진상회로"에 대한 내용입니다.

목차

1. 【실험목적】
2. 【기본이론】
3. 【실험회로】
4. 【사용기기 및 재료】
5. 【실험순서 및 결과】

본문내용

1. 【실험목적】
지상-진상회로의 회로 해석과 특성을 관측함으로써 제어요소의 특성을 이해한다.

2. 【기본이론】
진상회로는 대역폭을 크게 하여 응답속도를 빠르게 하지만 정상상태 응답을 오히려 나쁘게 한다. 한편 지상회로는 정상상태 응답특성을 향상시키는 반면 대역폭을 작게 하여 응답속도를 느리게 한다. 만일 과도상태뿐만 아니라 정상상태에서 시스템의 성능을 개선시키고자 한다면 지상-진상회로를 사용한 제어기를 구성하는 것이 바람직하다. 지상-진상회로는 구조적으로 2개의 극점과 2개의 영점을 가지고 있다. 그림 11.1에 지상-진상회로의 구조를 나타낸다.

지상- 진상회로의 입력이 정현파일 때 회로의 출력도 역시 정현파이며, 주파수가 0에서 로 변할 때 입력신호와 출력신호의 위상은 지상에서 진상으로 바뀌게 된다. 그래서 이 회로를 Lag-Lead 회로(지상-진상보상기)라고 한다. 그림 11.1에서 보상기의 전달함수를 구하면 다음과 같다.

< 중 략 >

- 보드선도
그림 11.3은 , 일 때 지상-진상회로의 보드선도이다. 지상-진상회로의 보드선도는 저주파수 영역과 고주파수 영역에서 크기가 0(dB)인 특성을 가지고 있다.
지상-진상회로의 진상영역은 시스템의 대역폭을 증가시킴으로서 시스템의 응답속도를 개선시켜주며, 지상영역은 이득교차 주파수 근처와 윗부분에서 감쇠작용을 하므로 저주파수영역에서 이득을 크게 하도록 하여 정상상태 응답을 향상시킨다.
주파수 응답법에 의한 지상-진상회로의 설계는 진상회로 설계법과 지상회로 설계법의 조합으로 이루어진다. 진상회로에서 α의 값은 지상회로에서 의 값과 같아야 한다. 로 선정하면 각각 개별적으로 설계한 지상회로와 진상회로를 단순히 조합하기만 하면 된다.

참고자료

· 없음