[기계공학]디씨 서버모터의 제어에 관련한 실험

소개

Potentiometer 각변위에 따른 출력전압 측정 실험
tachometer 회전수에 따른 출력전압 측정 실험
비례제어를 이용한 위치 및 속도 제어 실험 에 관하여 실험하고 데이터로 결론 고찰 냈습니다.

목차

실험(1) Potentiometer 각변위에 따른 출력전압 측정 실험
고찰>
실험(2)(4)tachometer 회전수에 따른 출력전압 측정 실험
고찰>
실험(3)(5)비례제어를 이용한 위치 및 속도 제어 실험
1) 퍼센트 오버슈트 P.O
2) 지연시간
3) 상승시간
4) 정착시간
5) 스텝입력의 대한 정상상태오차
고찰>
< 결 론 >

본문내용

오차에 선형적으로 비례하도록 피드백 제어 신호가 만들어지는 경우, 이를 비례제어라고 한다. 비례제어기는 게인을 크게 혹은 작게 조절할 수 있는 손잡이가 있는 증폭기로 볼 수 있다. 비례 제어를 포함한 시스템은 일정한 기준입력에 대하여 정상상태 offset이 발생할 수도 있으며 일정한 외란을 완전히 제어할 수도 없다.(그래서 외란에 민감한 비례제어에서 정상상태오차가 항상 나타난다.) 또한, plant에 적분요소 (1/s)가 존재하더라도 비례제어 시스템은 step외란의 크기에 비례하고 gain값 Kp에 반비례하는 정상상태 오차가 존재하게 된다 외란이 존재하지 않으면 일정한 기준입력에 대해 정상상태 오차 = 0(실제는 외란을 완전히 제어하기란 불가능하다)이며, 외란이 존재하더라도 gain값 Kp값을 증가시키면 가 줄어들지만 이렇게 하면 제어량이 커지게 도고 시스템에 심한 진동을 가져올 수도 있다. 즉, 시스템은 불안정(unstable)하게 된다.
이러한 비례제어의 단점을 보완하기 위해서 적분제어 및 미분제어를 사용하게 된 것이다.
이 효과들을 간단히 설명하자면
①PI 제어 (비례-적분 제어)
적분제어를 사용하는 첫째 이유는 비례제어의 한계인 일정한 정상상태 오차를 제거 또는 줄이기 위한 것이다. 그러나 이러한 이점은 과도응답을 나쁘게 하는 상대적인 효 과가 나타나게 된다.
②PD 제어 (비례-미분 제어)
미분제어요소는 오차신호의 변화율을 가지고 제어하므로 오차신호가 커지기 전에 제 어할 수 있다는 장점이 있다. 그러므로 미분제어는 초기에 큰 제어량이 요구되나 시스 템의 안정도를 향상시키는 경향이 있다. 또한 미분제어는 정상상태오차에 직접적으로 영향을 주지는 못하지만 이것은 시스템의 감쇠효과를 주기 때문에 시스템 게인을 증가 시킬수 있게 한다.
이 미분제어 요소를 사용하면 시스템을 안정하게 할 수 있을 뿐만 아니라 시스템에 감쇠효과도 줄수 있다.

참고자료

· 없음