제어공학(PID Controller Design for the Dc motor position)

소개글

설계 내용
* Root locus를 그리시오
* K1, K2, K3값을 구하시오
* Tp, Ts, ess의 값을 구하시오
* step response graph를 구하시오
* uncompensated or compensated일 때의 출력값을 비교하시오.

목차

설계 내용
* Root locus를 그리시오
* K1, K2, K3값을 구하시오
* Tp, Ts, ess의 값을 구하시오
* step response graph를 구하시오
* uncompensated or compensated일 때의 출력값을 비교하시오.

위의 조건 값과 스펙 값을 맞추어 설계내용을 설계 하도록 하겠다.
PID 제어기 설계

본문내용

위의 조건 값과 스펙 값을 맞추어 설계내용을 설계 하도록 하겠다.
PID 제어기 설계

설계 절차 방법은 다음과 같다.
1. 얼마나 과도응답을 개선해야 하는지 결정하기 위하여 비보상 시스템의 성능을 평가한다.
2. 과도응답 설계 조건을 만족하므로 PD제어기를 설계하고 영점의 위치와 루프이득을 계산.
3. 모든 설계 조건이 만족되는지를 시뮬레이션을 통하여 확인한다.
4. 시뮬레이션 결과가 설계 조건을 만족하지 않으면 설계를 다시 한다.
5. 정상상태 오차에 대한 설계 조건을 만족하므로 PI제어기를 설계한다.
6. K1, K2, K3를 결정한다.
7. 모든 설계 조건이 만족되는지를 시뮬레이션을 통하여 확인한다.
8. 시뮬레이션 결과가 설계 조건을 만족하지 않으면 설계를 다시 한다.

설계 절차 방법에 따라 PID 제어기를 설계 하도록 하자.

비보상일 때 G(S)는 설계기준에 의해 다음과 같이 정의된다.

정착시간(Ts)과 %OS값은 과도응답 특성과 연결이 되는 값이다. PID 제어기를 설계하려면 우선 PD 제어기를 설계조건에 맞게 구성하여야 한다. uncompensated일 때 Root locus를 그려보면 다음과 같다.

ς값과 Root locus값이 일치하는 근을 찾아내면 이론값으로 K값은 3.9365이다. 극점 값은 -1±1.736j 이다. 이때의 최고시간(Tp)값은 다음과 같이 구한다.

정착시간(Ts)는 다음과 같다.

참고 자료

없음