부산대학교 기계공학부 제어시스템 A+ 실험 결과보고서

목차

1. 실험목적
2. 실험내용
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 결론 및 고찰
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
1) 극점배치법을 이용해 상태 피드백 제어기를 설계해보고, AC서보모터에 적용해 본다.
2) 와 의 변화에 따라 이론적인 step 응답곡선을 그리고 이를 실제 AC서보모터의 응답곡선과 비교분석하여 와 의 특성을 알아본다.

2. 실험 내용
극점의 위치를 결정하는 감쇠비와 고유주파수의 역할은 위의 그림에서 알 수 있다. 감쇠비는 s-평면에서 시스템의 미분게인 역할을 하고 있고, 고유주파수는 s-평면에서 비례게인이나 적분게인의 역할을 하는 것을 알 수 있다. 이번 실험에서는 와 값을 변화시키면서 이에 따른 응답의 특성을 알아본다.

3. 실험방법
① 을 고정시키고, 를 3번 변화시켜 이에 따른 이론적인 step 응답곡선과 AC 서보모터의 응답곡선을 비교 분석한다.
② 를 고정시키고, 을 3번 변화시켜 이에 따른 이론적인 step 응답곡선과 AC 서보모터의 응답곡선을 비교 분석한다.

5. 결론 및 고찰
이번 실험에서는 감쇠비()와 고유진동수()의 변화에 따른 AC 서보모터의 제어특성에 관해서 실험을 진행하였다.
은 50으로 고정시키고 의 값을 늘렸을 때는 <그래프1>, <그래프2>, <그래프3>을 보면 알 수 있듯이 step 응답곡선과 AC 서보모터의 응답곡선 모두 오버슛이 감소하고 진동이 줄어들며 settling time이 빨라진 것을 관찰할 수 있었다. 또한 step 응답곡선과 AC 서보모터의 값들을 그린 곡선이 거의 비슷하게 그려졌다. 약간의 오차가 그래프 상으로 보이긴하지만 이는 AC 서보모터 내의 녹과 먼지 등과 같은 모델링 오차의 영향인 것으로 파악된다. 값이 커질수록 시스템이 안정해진 것을 관찰할 수 있는데 이는 실험내용의 그림으부터 설명이 가능하다.

참고 자료

김종식, 제어시스템 설계, 청문각, 2003