[실험보고서]비례제어기를갖는폐루프제어

소개

[실험목적]2차 지연요소를 대상으로 하여 비례제어기를 이용한 폐루프 제어시스템을 설계하고, 특성을 관측한다.

파일안에 MATLAB(보드선도,근궤적도), PSPICE 시뮬레이션 결과와 오실로스코프 파형 첨부

목차

실험개요
실험방법
실험결과
실험결론
검토

본문내용

실험목적
※ 2차 지연요소를 대상으로 하여 비례제어기를 이용한 폐루프 제어시스템을 설계하고, 특성을 관측한다.

1. 실험회로에서 개루프 전달함수를 구한다.
2. 실험회로에서 폐루프 전달함수를 구한다.
3. P제어기의 이득을 1, 10, 50, 100 으로 했을 경우 입력파형과 출력 파형을 오실 로스코프로 관측한다. 이 때, 함수발생기의 출력전압은 구형파 1, 100Hz로 조 정한다. 또한 전달함수에 의한 Matlab 시뮬레이션 및 Pspice 시뮬레이션 결과를 보고 서로 비교해본다.
4. 출력의 오버슈트가 약 4%가 되도록 비례제어기의 가변저항 를 조정한 다. 이 때, 비례이득 를 구한다. 그리고 Matlab 및 Pspice 시뮬레이션 결과를 제 시하고 비교 검토한다.
5. 위의 측정 결과로부터 출력파형의 상승시간 과 정상편차를 측정한다.
6. 입력전압을 제거하고, D점에 구형파 전압 1, 100Hz를 인가하여 외란에 대한 응답특성을 오실로스코프로 관측하시오. 또한 전달함수에 의한 Matlab 시뮬레이션 및 Pspice 시뮬레이션 결과를 나타내고 서로 비교하시오. 비례제어기의 이득은 1, 10, 50, 100으로 각각 설정한다.
7. 외란에 대한 정상편차를 측정한다.
8. 정정시간을 측정한다.
9. 콘덴서 과 를 각각 0.02, 0.2 및 0.047, 0.47로 변경하고 위의 실험을 반복한다.

이번 실험은 이득의 변화에 따른 출력파형의 정정시간 및 정상상태 편차, %OS, 외란을 입력했을 때의 입출력 정정시간, 정상상태 편차를 알아보는 실험, 그리고 콘덴서 값의 변화에 따른 이득의 변화에 대한 정정시간과 정상상태 편차를 알아보는 실험이다.

입력으로 구형파를 주고 이득을 증가하였을 경우, Plant가 0형계이므로 일정한 크기의 정상상태 편차를 가지게 되는데, 크기는 정도의 크기를 갖는다.

그리고 %OS를 4%로 했을 경우의 이득을 구하는 것으로 Plant의 콘덴서 값을 바꾸었을 때도 약 3.5~4.5정도의 이득이면 4%정도의 %OS를 갖는 것을 확인할 수 있었다.

또한 Plant의 콘덴서 값이 커지면 정정시간이 길어지는 것을 확인할 수 있다.

참고자료

· 없음