과도응답의 시간영역 성능

소개

과도응답의 시간영역 성능

목차

(1) 최대오버슈트
(2) 제동비와 제동인자
(3) Settling Time(정착시간)
(4) 상승시간(rise time)

본문내용

제어 시스템을 설계하고자 할때 우리가 주어진 시스템으로 원하는 목적을 이루도록 제어기를 설계한다 할때 시스템의 성능을 고려하여 성능에 알맞은 제어기를 구성하여야 한다. 시스템의 성능을 나타낼때 단위계단신호로 한 응답특성을 고려한다.
선형계통에서 단위계단 입력신호에 대한 과도응답특성을 나타내는 요소로서 다음 몇가지 특성을 정의하여 사용하고 있다.

전형적인 2차 시스템의 단위 계단응답 그림을 보자.
1. 상승시간(a)은 여러방법으로 정의되어지지만 최종목표값의 10%에서 90%까지 도달되는 시간으로 정의한다.
2. 백분율 최대 오버슈트 : 최대오버슈트는 제어시스템의 상대적인 안정도를 표현할 때 사 용되며 우리는 이미 특성근이 허수부를 갖게 됨으로서 시스템이 진동하는 특성을 갖고 있음으로 오버슈트가 발생됨을 알고 있다. 최대오버슈트는 전체 오버슈트 및 시스템의 진동 상태와 밀접한 관계가 있으며 계단응답의 최대치와 계단입력에 대한 정상상태 값과 의 차이를 최대 오버슈트로 정의한다. 한편으로 정상상태 응답 값에 대한 최대오버슈트 의 백분율로서 백분율 오버슈트를 정의하여 사용하기로 한다.

최대오버슈트
3. 정착시간(Settling time)
시스템의 응답이 정상상태 값으로 도달되는데 걸리는 시간을 말하며 ts로 표시한다. 진동 이 있을 경우 진동이 감소하여 정상상태로 진입하는데 걸리는 시간으로 시스템이 적용되 는 환경에 따라 정상상태 값의 1%, 3%, 5% 범위로 지정된다.
4. 지연시간(delay time)
그림에서보는 봐와 같이 단위계단응답이 최종목표값의 50%에 도달되는 사간 td를 말한 다.

이와 같은 4개의 성능함수들은 2차 시스템의 단위계단응답의 과도특성을 결정하는 성능 지표들이며 해석적으로 구할수 있다.

참고자료

· 없음