MATLAB Simulink 및 Command 를 이용한 시스템설계

소개글

MATLAB의 Simulink 와 Command 를 이용하여, 시스템을 해석하는 내용입니다.

목차

[문제 1] DC drive 문제
[문제 2] 가제어 및 가관측성
[문제 3] 피드백 시스템의 가제어성 및 가관측성

본문내용

[문제 1] DC drive 문제 :
DC 모터를 나타내는 식이 다음과 같이 주어져 있다.
(1.1)
① 시스템의 출력:
armature current -
speed of rotation -
angle of shaft rotation -
② 시스템의 입력 :
,
③ 식 (1.1)의 각 변수는 다음과 같다.

(1) 식(1.1)의 모델을 적분요소를 이용하여 SIMULINK로서 구성하고, simulation을 수행하여라. 이때 출력인 armature current, speed of rotation 및 angle of shaft rotation을 각각 관찰하고 그 결과를 기술하여라.
(2) (1)에서 작성한 SIMULINK모델을 적당한 이름으로 저장하고 이를 이용하여 위 시스템에 대한 상태방정식 표현을 구하여라. 이는 MATLAB명령어
>> [A,B,C,D]=linmod(`filename`)
을 사용하여 구할 수도 있고, 시스템의 블록선도로부터 직접 얻을 수도 있다.
(3) (2)에서 구한 상태방정식 표현을 명령어 “ss2tf”를 이용하여 전달함수로 변환하여라.
(4) 식(1.1)로부터 직접 상태방정식 표현을 구하고, 이를 이용하여 simulation을 수행하고 (1)의 결과와 비교하여 보라.
(5) 식(1.1)로부터 직접 전달함수 표현을 구하고, 이를 이용하여 simulation을 수행하고 (1) 및 (4)의 결과와 비교하여 보라.

[문제 2] 가제어 및 가관측성 :
다음 시스템에 대하여 알아보자.

(1) SIMULINK를 이용하여 위 시스템을 구성하라.
(2) MATLAB명령어를 이용하여 위 시스템의 가제어성과 가관측성을 확인하여라.
(3) 위 시스템에 입력으로 단위계단을 인가하였을 경우, 각 상태변수의 응답과 출력을 관찰하여라.
위 (1)~(3)의 결과로부터 아래 물음에 답하라.
(4) 위 시스템이 가지는 두 개의 상태변수는 가제어한가?
(5) 출력은 안정한가?
(6) 아래 문장이 올바른지 설명하여라.
“The output may be stable even though an uncontrollable mode is present. This would be a highly undesirable effect in the operation of a feedback system, since the system output would give no indication of the instability in the feedback information to the controller.”
“Even though the controller is receiving information about the instability, it is unable to take corrective action because any regulation of the variable will have no influence on the instability.”

참고 자료

없음