자동제어 제어기 설계

소개글

자동제어에서 시스템을 하나 선정하고 수학적 모델링을 하여 전달함수를 구한 후 안정성을 판별하고 원하는 응답 특성을 얻을 수 있도록 제어기를 설계하는 과정입니다.

목차

1. 제어목표

2. 시스템 모델링
① 팔과 구동기
② 헤드
③ 블록선도
④ 매개변수

3. 시스템 해석
① 안정성 판별

4. 제어기 설계
① 비례(P) 제어
② 비례미분(PD) 제어
③ 비례미분적분(PID) 제어
④ 결과

5. 검토 및 고찰

본문내용

1. 제어목표
이번 과제를 위해 선정한 주제는 디스크 구동기이다. 디스크 구동기란 원하는 정보를 읽기 위해 판독 헤드를 디스크에 위치시키는 장치이다. 여기서 우리의 목표는 판독헤드의 위치를 제어하는 것이다. 이 판독 헤드는 디스크의 트랙을 아주 짧은 시간에 정확하게 위치해야하는 민감한 장치이다. 그래서 우리가 설정한 좀 더 구체적인 목표는 헤드를 원하는 디스크의 원하는 위치에 위치시키면서 그 때의 오버슈트는 5%미만이고 정착시간은 250ms미만이 되는 것이다.

2. 시스템 모델링
시스템 모델링을 위해서 디스크 구동기의 헤드의 움직임을 제어하는 구동기와 팔 그리고 헤드부분만을 다룰 것이다. 구동기와 팔 부분은 수업시간에 다루었던 전기모터의 모델링을 사용할 것이고 헤드부분은 헤드에 부착된 휨 판이 스프링 역할, 헤드 끝부분의 마찰이 감쇠의 역할을 한다고 가정하였다.

① 팔과 구동기
팔과 구동기의 모델링 과정은 다음과 같다.
- 키르히호프의 전압법칙

- 플레밍의 오른손법칙

- 플레밍의 왼손법칙

- 회전체 (뉴턴의 운동2법칙)

위에 나열된 식들을 정리하여 전압과 속도의 관계로 전달함수를 구하면

참고 자료

없음