기계공학실험-제어실험

목차

1. 목적 및 이론
2. 결과 및 분석

본문내용

실험 목적
주어진 매트랩 코드를 이용해서, PID 제어 이득 조절을 해보고, 이를 통해 진자의 수직 상태 유지를 시켜본다.

실험 이론
- 시스템의 안정성
시스템이 안정하다면 발산하지 않고 수렴한다. 선형 시스템에서는 전달함수를 분석하여 판단하는데, 모든 Pole의 실수부가 음수면 안정하고, 실수부가 양수인 pole이 존재하면 불안정하다.
- 2차 시스템의 계단응답 분석
Overshoot: 목표값을 기준으로 오차가 최고로 커지는 부분의 값
Peak time: 출력이 최대값에 도달하는 시간
Settilng time: 출력 변화성분이 정상상태 값의 특정범위에 들 때까지 걸린 시간
- PID 제어
P제어: 오차신호에 비례하는 입력을 인가하여 제어
PI제어: P제어에 오차신호의 적분값을 추가로 인가 (정확도 향상)
PID제어: PI제어에 오차신호의 미분값을 추가로 인가하여 오차의 변화를 반영

2. 결과 및 분석
○ 역진자(inverted pendulum)의 개루프 응답 실험
- 에서의 전달함수 의 pole/zero map을 도시하고 시스템이 안정/불안정인지 근거와 함께 판별하시오.
- 위 결과에서 P 이득의 변화에 따른 응답 결과의 변화에 대해 설명하시오.
목표값()에는 도달했지만 오차가 너무 커졌다.
state (P=30 I=0 D=0) :
overshoot: 47/60100=78.33%, peak time: 0.55s
- 위 결과에서 D 이득의 변화에 따른 응답 결과의 변화에 대해 설명하시오.
D 이득 값을 넣어주니 진동이 줄고, 값이 커질수록 진동이 거의 없어졌지만 정상상태 정확도가 떨어졌다.

참고 자료

없음